[发明专利]一种谐波电能检测方法和自适应滤波器

说明书

本发明公开了一种谐波电能检测方法和自适应滤波器，属于电网技术领域。本发明通过自适应滤波器，对基波信号和谐波信号进行检测，不仅减少了基波和高次谐波的影响，降低了计算成本，从而降低了谐波电能检测的成本，进一步的，还在FFT处理后通过反馈当前的基波频率到自适应滤波器，实现非正弦条件下的谐波电能检测计量，能够减少谐波检测时基波及高次谐波的干扰，降低计算量，提高非正弦条件下电能计量的准确度。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，特别涉及一种谐波电能检测方法和自适应滤波器。

背景技术

随着家用电器的发展，许多非线性负荷大量接入居民电网，造成电网产生大量谐波畸变干扰，对当前电能计量的准确性提出挑战，因此准确的对谐波进行检测并计量电能对当前电力行业具有重要意义。

现有的谐波分析通常采用FFT(快速傅里叶变换)实现谐波分析，但是由于实际电网信号往往含有丰富的谐波分量，而且谐波分量的幅值一般为基波分量的百分之几或更小。当通过现有技术所提供的方法进行非同步采样时，基波分量的频谱泄漏将严重影响谐波分量，谐波分量之间也会发生相互泄漏，导致谐波分析误差增加，降低了谐波电能检测的可靠性和准确性，从而进一步降低了电量检测的准确性，且在采用现有的方法实现谐波分析，避免谐波分量之间也会发生相互泄漏的过程中，计算量较大，从而会提高谐波电能检测的成本。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种谐波电能检测方法和自适应滤波器。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种谐波电能检测方法，所述方法包括：

通过自适应滤波器，对电网中的原始信号进行分离，获得所述原始信号的基波信号与谐波信号；

计算所述基波信号和所述谐波信号的电能，并根据所述基波信号的电能和所述谐波信号的电能，计算所述原始信号的电能；

根据所述谐波信号的谐波参数，获取所述基波信号的基波参数；

根据所述基波参数，调节所述自适应滤波器。

可选的，所述计算所述基波信号的电能包括：

对基波信号进行FFT处理，得到基波参数u₁和i₁，及其正交分量u₁’和i₁’；

根据所述基波参数，使用单相瞬时功率法，计算所述基波信号的电能。

可选的，所述计算所述谐波信号的电能包括：

对所述谐波信号进行加窗FFT分析，得到各次谐波参数u_m和i_m，及其正交分量u_m’和i_m’；

根据所述各次谐波参数，使用单相瞬时功率法，计算谐波信号的电能；

其中，所述m为谐波次数，所述m为正整数。

可选的，所述根据所述基波参数，使用单相瞬时功率法，计算所述基波信号的电能包括：

通过以下公式计算基波信号的有功功率P₁：

P₁＝0.5×(u₁i₁+u'₁i'₁)；

通过以下公式计算基波信号的电能E_pf：

E_pf＝P₁×t；

所述根据所述各次谐波参数，使用单相瞬时功率法，计算谐波信号的电能包括：