[发明专利]一种电力系统谐波和间谐波测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统谐波分析领域，更具体地，涉及一种电力系统谐波和间 谐波测量方法。

背景技术

目前，谐波测量的主要方法有：快速傅立叶变换、小波变换、瞬时无功功率 理论等。快速傅立叶变换是当前应用最广泛的一种谐波测量方法，但该方法存在 频谱混叠、栅栏效应及频谱泄露等问题，使得测量结果在一定程度上无法满足电 力系统的要求；虽然通过加窗插值修正算法可以较好地提高测量精确度，减少栅 栏效应带来的误差，但往往算法比较复杂，编程实现比较繁琐，且实时性差。近 年来提出的小波变换方法对信号具有自适应性及良好的时频局部化特征，在谐波 测量上进行了有益的尝试，但小波变换是线性变换，也存在频带混叠、频谱泄露， 对脉冲干扰的抑制作用不够理想及暂态电能质量信号特征随尺度增加逐渐被削 弱等问题。基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法虽具有较好的实时性且可全部 采用模拟电路实现，但该方法仅适用于三相电压波形对称且无畸变、电流不含零 序分量的场合。

发明内容

本发明提供一种电力系统谐波和间谐波测量方法，该方法能够以较高的频率 分辨率和幅值测量精度高效地测出电力系统谐波和间谐波的频率和幅值，且对背 景噪声的抗干扰能力强。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种电力系统谐波和间谐波测量方法，包括以下步骤：

1)建立含M个谐波和间谐波的电力系统波形：

式中，A_i、f_i、分别为第i个谐波或间谐波的幅值、频率和初始相位，N(t) 为随机噪声；

2)对电力系统波形进行采样，得到采样序列：

y(s)＝y(s·T)

式中，T为采样周期，s＝0，1，2，…为非负整数；

3)利用谱估计对采样序列进行功率谱分析：

Py(ω)=σp2/[1+Σk=1pap,ke-jωk]2]]>

式中，为噪声序列的方差，ω为角频率，a_p,k(k＝1，2，…，p)为自回归谱估计模型的参数；利用上式初步得到基波、谐波及间谐波的数量及频率；

4)利用测得的基波、谐波及间谐波的频率，构造如下混沌检测振子，对其幅 值进行测量：