IEC框架下的邻近谐波间谐波分离测量方法

摘要

本发明公开了一种IEC框架下的邻近谐波间谐波分离测量方法，包括以下步骤，步骤一，对电网信号进行离散采样，步骤二，对采样值按照IEC标准进行10周波加Hanning窗DFT/FFT频谱变换，得到频谱；步骤三，对步骤二得到的频谱进行乘旋转相位因子处理得到新频谱；步骤四，对新频谱求取相邻谱线的矢量和，以抵消其余分量对其的旁瓣干扰，用谱线相消插值法求解对应的频率、频率偏移值和幅值相位；步骤五，在频域上将基波分量和其余分量在关注谱线处的频谱泄漏值剔除；步骤六，求解谐波频谱值得到h次谐波参数；求解h次谐波邻近的间谐波参数。解决了有限的非同步采样数据时无法精确测量两邻近的谐波、间谐波参数的这一难题。

主权项

一种IEC框架下的邻近谐波间谐波分离测量方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一，对电网信号进行离散采样，采样值为g(nΔt)_N为公式(1)，其中，Δt为单位采样间隔，M为采样分量个数，f_i、A_i、为采样分量的频率、幅值和相位，n＝0、1、…、N‑1，N为采样窗口长度；步骤二，对步骤一中的采样值g(nΔt)_N按照IEC标准进行10周波加Hanning窗DFT/FFT频谱变换，得到频谱G(k)，其中，β_i＝f_i/Δf为归一化频率，Δf为对应采样窗口的长度为N的频率分辨率，W(*)为Hanning窗谱函数，G(k)对应谱线k处的频谱值；步骤三，对步骤二得到的频谱G(k)进行乘旋转相位因子处理得到新频谱步骤四，对新频谱求取相邻谱线的矢量和，以抵消其余分量对其的旁瓣干扰，用谱线相消插值法求解基波分量和其余分量各自对应的频率f_i、频率偏移值δ_i和幅值相位所述其余分量为不包含邻近谐波间谐波之外的分量；步骤五，在频域上将基波分量和其余分量在关注谱线k_i'处的频谱泄漏值剔除获得频谱k_i'为对应频率分量f_i'的最大谱线序号；步骤六，根据基波频率偏移值δ₁计算对应谐波频率偏移值δ_h，利用三根和 五根谱线相消插值法在频谱上建立间谐波频率偏移值δ_i'相等方程式，求解谐波频谱值得到h次谐波参数；频域上分离出谐波参数后，利用步骤四中的谱线相消插值法求解h次谐波邻近的间谐波参数，其中h取值为与频率f_i'的间谐波邻近的谐波次数；求解谐波频谱值得到h次谐波参数的过程为，(a)根据基波频率偏移值δ₁计算对应谐波频率偏移值δ_h，δ_h＝β_h‑k_h    (14)其中，β_h＝f_h/Δf＝h(T+δ₁)，β_h为第h次谐波对应的归一化频率，f_h为谐波频率，T为分析周波个数，k_h为对应谐波频率为f_h的最大谱线序号；(b)在频谱上取间谐波峰谱线k_i'及其左右各两根谱线k_i'±1、k_i'±2，每根谱线对应的频谱包含谐波频谱和间谐波频谱，间谐波频谱为，式中为h次谐波峰谱线频谱，r＝0、±1、±2，d＝k_i'‑k_h为间谐波、谐波峰谱线距离，(c)利用三谱线比值₃r_i和五谱线比值₅r_i中的间谐波频率偏移值δ_i'相等得，乘旋转相位因子后间谐波频谱相位值保持不变，公式(16)简化为：式中，α₁₁＝5α_d‑1+6α_d+α_d+1，α₁₂＝α_d‑1+6α_d+5α_d+1，α₂₁＝α_d‑2+3α_d‑1+3α_d+α_d+1，α₂₂＝α_d‑1+3α_d+3α_d+1+α_d+2，(d)求解公式(17)，得h次谐波峰谱线频谱(e)分离出的h次谐波的幅值相位