[发明专利]一种频率自适应的滑窗DFT谐波检测方法

权利要求书

1.一种频率自适应的滑窗DFT谐波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、在固定采样周期T_s下，采集电网电压信号，通过数字锁相环技术，同步电网电压相位θ_k及频率f_k；

(2)、根据步骤(1)所述的电网电压频率f_k，确定第k次采样的迭代窗口的大小N_k；

其中，符号[]表示取整，f₀为电网电压理论频率50Hz，N₀为工频时迭代窗口大小；

(3)、采集负载电流信号x(t)，再通过频率自适应的滑窗迭代方法对负载电流信号x(t)进行DFT正变换，分别得到负载电流的第h次谐波的x轴分量A_hx(k)与y轴分量A_hy(k)；

A_hx(k)＝A_hx(k-1)+A_hxin-A_hxout(2)

A_hy(k)＝A_hy(k-1)+A_hyin-A_hyout(3)

其中，A_hxin、A_hxout分别为当前进窗量、出窗量的周期平均值的x轴分量，A_hyin、A_hyout分别为当前进窗量、出窗量的周期平均值的y轴分量；

(4)、根据步骤(1)所述的电网电压相位θ_k与步骤(3)所述的x轴分量A_hx(k)与y轴分量A_hy(k)，计算第k拍时的第h次谐波指令x_h(k)；

x_h(k)＝A_hx(k)·cos(h·θ_k)+A_hy(k)·sin(h·θ_k)(4)

(5)、将步骤(4)中得到的h次谐波指令信号x_h(k)进行累加得到第k拍的总谐波指令x'(k)；

其中，所述步骤(3)中，进窗量和出窗量的周期平均值的计算方法为：

(3.1)、根据最小电网电压频率f_min确定迭代窗口大小N_max；

f_min＝min{f_k}(7)

其中，min{}表示取最小运算；

(3.2)、在负载电流的每相电流中设置三个大小为N_max的数组，即x[N_max]、Table[N_max]、table[N_max]，分别储存迭代窗口内负载电流信号采样值的幅值x(k)、幅值相对应的相位θ_k、及对应迭代窗口大小N_k；

(3.3)、设置迭代计数变量n，其初始值为0，当其累加到(N_max-1)后置0；设置变量p，变量p表示迭代窗口内末尾数据在数组x[N_max]、Table[N_max]、table[N_max]中的位置；

(3.4)、根据步骤(3.3)所述的迭代计数变量n，以及第k-1拍的迭代窗口大小N_k-1，计算出第k-1拍的变量p的值；

(3.5)、根据第k拍的迭代窗口大小N_k和第k-1拍的迭代窗口大小N_k-1，分别计算出第k拍滑入迭代窗口的数据个数n_i以及滑出迭代窗口的数据个数n_o；

(3.6)、根据步骤(3.5)计算的第k拍滑入和滑出迭代窗口的数据个数n_i和n_o，以及步骤(3.4)中的不同大小的变量p，按照以下公式，分别计算出A_hxin、A_hxout、A_hyin、A_hyout；

其中，p1为滑入窗口的数据在迭代数组中的位置；

其中，p2为滑出窗口的数据在迭代数组中的位置。