[发明专利]一种面向低频非平稳信号的检测方法

说明书

本发明涉及一种面向低频非平稳信号的检测方法，包括：S100、确定中心频率；S200、确定主瓣带宽；S300、确定旁瓣带宽；S400、调节相移系数；S500、传递函数；S600、幅/相频特性；S700、若满足相位要求，则进入S800，否则返回S400；S800、结束。有益效果是：能够有效地解决目标频段间谐波难以提取、干扰难以剔除的难题，通过对该检测算法的仿真与实验验证，75～125Hz低频间谐波得到了很好地提取，提取精度均可超过50％，其中二次谐波的提取精度高达90％以上，且干扰信号可被衰减至1％以下(幅值均可被抑制到接近于0)，充分验证了该检测算法的正确性和有效性。

技术领域

本发明涉及一种面向低频非平稳信号的检测方法。

背景技术

近年来，随着非线性电力电子设备的普遍应用，电网中谐波含量剧增，在带来便利的同时也对电力系统造成了严重的污染，威胁着电网及用电设备的安全。针对工业界大功率冲击性负荷中的谐波问题，国内外专家学者一直在寻找有效的应对方法，经过长期大量的研究，对单频谐波的滤除效果取得了瞩目的成果。但对靠近基波的低频间谐波(主要为二次谐波及其间谐波)研究较少，且在已有的研究中也鲜有解决连续频谱低频谐波的有效方法。由于检测环节对低频谐波的抑制至关重要，因此对低频谐波的有效检测是一个不可回避的问题。

针对间谐波的检测，目前工业界常用的检测方法包括传统的瞬时无功理论、常用的比例谐振(Proportion Resonance,PR)算法以及先进人工神经网络(ANN)方法。作为工业界有源电力滤波器(APF)主要采用的检测方法，瞬时无功理论是将基波信号快速有效地提取，然后将其与电网信号相减，得到补偿信号，因其对固定频率信号的提取效果显著而被广泛使用，然而无法对低频间谐波进行有效地检测。而PR检测算法虽能够对单频干扰信号进行有效提取，但对于多组不同频率的间谐波信号无法满足快速实时检测。基于ANN的谐波检测方法能够对连续谱间谐波进行有效提取，但在设计过程中学习率的合理取值一直是难以突破的难点，取值过大会影响系统动态性能和稳定性能，而太小又会因学习不够影响检测精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种面向低频非平稳信号的检测方法，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种面向低频非平稳信号的检测方法，包括：

S100、确定中心频率；

S200、确定主瓣带宽；

S300、确定旁瓣带宽；

S400、调节相移系数；

S500、传递函数；

S600、幅/相频特性；

S700、若满足相位要求，则进入S800，否则返回S400；

S800、结束。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，单位取样响应按如下公式进行变换：

其中，k为中心频率，为相移系数；

中心频率k取值2，相移系数取值为：

进一步，当时，相位范围为116.3°～-69.4°；

当时，相位范围为101.7°～-78.5°；

当时，相位范围为86.7°～-87.5°；

进一步，相移系数为-1。

进一步，传递函数为：

其中，系数({b_n|n＝0,1,…,47})