[发明专利]一种电力系统间谐波检测方法及装置

说明书

本发明公开一种电力系统间谐波检测方法及装置，其中，方法包括：对离散采样信号进行全相位数据预处理，得到全相位数据；对所述全相位数据进行快速傅里叶变换，得到全相位幅值谱和相位谱；结合所述全相位幅值谱和相位谱，识别出密集谱的存在并得到峰谱线值，使用全相位谱线校正法得到间谐波参数；以已获得的间谐波参数为依据得到约束条件，并使用带约束条件的最小二乘拟合法得到间谐波参数的准确值。本发明可有效判断密集谱的存在，即使对于频率间隔很小的密集谱也具有准确的判断力；本发明可以有效抑制频谱泄露，大幅减少基波和谐波的频谱泄露对间谐波检测造成的干扰，也可减少密集谱间谐波之间的干扰；本发明还具有较强的抗噪性。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种电力系统间谐波检测方法及装置。

背景技术

随着非线性器件在电网中应用日益增加，人们对输电线路和电力系统的稳定性、可靠性有了越来越高的要求。但是随着近年来大力发展风力发电、光伏等新能源，以及越来越多非线性负载被接入电力系统，电力系统的谐波和间谐波问题变得日益严重；大量的谐波和间谐波极大的危害着电力系统的安全和稳定。

目前，用于检测电网中谐波、间谐波的方法主要有快速傅里叶变换法(FastFourier Transform，FFT)、小波变换法、独立分量分析法(Independent ComponentAnalysis，ICA)、神经网络法等。快速傅里叶变换法是使用最广泛、最可靠的方法之一，但是在非同步采样的情况下会引起频谱泄露和栅栏效应；小波变换法的优点是可以同时拥有较高的时域和频域分辨率，但可能引起小波混叠，降低稳定性；独立分量分析法常常做不到彻底分离各个分量且运算量较大；基于神经网络方法需要大量训练样本和极大的运算量。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电力系统间谐波检测方法及装置，以在较低信噪比和邻近基波/谐波的情况下准确地减少间谐波参数的检测误差。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电力系统间谐波检测方法，包括：

步骤A，对离散采样信号进行全相位数据预处理，得到全相位数据；

步骤B，对所述全相位数据进行FFT变换，得到全相位幅值谱和相位谱；

步骤C，结合所述全相位幅值谱和相位谱，识别出密集谱的存在并得到峰谱线值，使用全相位谱线校正法得到间谐波参数；

步骤D，以已获得的间谐波参数为依据得到约束条件，并使用带约束条件的最小二乘拟合法得到间谐波参数的准确值。

进一步地，所述步骤A具体包括：

对原始信号进行离散采样得到的离散序列x(n)(n＝0,…,N-1)，保留x(0)前面的N-1个数据用于加权，构造一个N×N矩阵：

x₀＝[x(0),x(1),...x(N-1)]

x₁＝[x(-1),x(0),...x(N-2)]

......

x_N-1＝[x(-N+1),x(-N+2),...x(0)]

对每个向量向左进行循环移位，使x(0)处于第一位，得到一个新的N×N矩阵：

x₀＝[x(0),x(1)…x(N-1)]

x₁′＝[x(0),x(1)…x(-1)]

......

x_N-1′＝[x(0),x(-N+1)…x(-1)]

把新的N×N矩阵的N行向量全部相加求平均值，得到全相位数据向量：