三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法，包括：（1）對(duì)原始周期信號(hào)進(jìn)行采樣，將其中每相的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息經(jīng)過(guò)多次準(zhǔn)同步迭代處理后表示為級(jí)數(shù)形式；（2）消除偶次諧波；（3）驗(yàn)證三次諧波的準(zhǔn)確性；（4）重復(fù)步驟（1）至（3）并剔除錯(cuò)誤的三次諧波，使得剔除錯(cuò)誤的三次諧波后剩余的三次諧波滿足中心極值定理所需的采樣次數(shù)；（5）獲得傳遞函數(shù)；（6）獲得傳遞函數(shù)的矩陣形式，利用其獲得每相的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息的有效值表達(dá)式；（7）利用步驟（6）中獲得的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息的有效值表達(dá)式獲得三次諧波的負(fù)序分量、正序分量和零序電流。本發(fā)明的方法能夠以較高的精度傳輸三次諧波分量。
【專利說(shuō)明】三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于電網(wǎng)交流采樣獲得的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息的傳輸中對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)和自愈的算法。
【背景技術(shù)】
[0002]高精度交流采樣是實(shí)現(xiàn)20千伏電纜網(wǎng)的監(jiān)測(cè)、檢測(cè)的關(guān)鍵，尤其是狀態(tài)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的正確與否取決于所測(cè)得的相關(guān)三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸?shù)木?。因此研究一種三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法具有重要的實(shí)用價(jià)值。馬安平、雷鳴亮、紀(jì)勇，徐曉紅等在文章《一種提高諧波分量測(cè)量精度新算法的計(jì)算機(jī)仿真及算法修正》(電測(cè)與儀表(Elect rical M easurement&Inst rumentat ion), 1999,總第 36 卷第 399 期:31-33)中提出了對(duì)一種濾除衰減直流分量從而提高諧波分量測(cè)量精度的新算法的計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，并對(duì)該算法進(jìn)行了修正。喻薈銘，陸達(dá)，謝艷輝在文章《一種基于準(zhǔn)同步采樣的電網(wǎng)諧波高儀器儀表用戶精度測(cè)量方法》(儀器儀表用戶，2011，No5，V01.18,86-88)中提出了了一種基于準(zhǔn)同步窗的離散傅里葉變換算法實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)諧波參量的測(cè)量方法，并給出了算法的推演過(guò)程和硬件實(shí)現(xiàn)。這兩種方法是通過(guò)計(jì)算模擬在已知諧波振蕩異常設(shè)置電壓，然而A/D采樣會(huì)引起諧波波形尖銳突變，給計(jì)算結(jié)果造成很大誤差。楊網(wǎng)娟等人在文獻(xiàn)《一種非正弦周期信號(hào)諧波分析的方法》(河海大學(xué)機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào)，1995，9 (2)，17-19)中提出了準(zhǔn)同步采樣方法在采樣數(shù)字測(cè)量裝置中的應(yīng)用，分析了準(zhǔn)同步采樣方法的基本原理及其數(shù)據(jù)處理方法特點(diǎn)。劉繼權(quán)在文獻(xiàn)《一種檢測(cè)任意次諧波及其序分量的檢測(cè)新算法》(電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化，2013，35 (2)，60-62)提出了一種能檢測(cè)出任意次諧波及其序分量的新方法，該方法能簡(jiǎn)易的檢測(cè)出三相系統(tǒng)中任意次諧波，然后運(yùn)用d-q變換能將其正、負(fù)、零序分量分離，理論分析和仿真結(jié)果證明了所提出方法的正確性。但只是針對(duì)任意次諧波，不能現(xiàn)場(chǎng)估計(jì)三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種具有較高精度的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法，在傳輸電網(wǎng)交流采樣獲得的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)和自愈，其特征在于:其包括如下步驟:
[0006](I)對(duì)原始周期信號(hào)進(jìn)行采樣，將其中每相的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息經(jīng)過(guò)多次準(zhǔn)同步迭代處理后再表示為級(jí)數(shù)形式的信號(hào)；
[0007](2)消除級(jí)數(shù)形式的信號(hào)中的偶次諧波，使其波形對(duì)稱；
[0008](3)在步驟(2)所獲得的波形的半周期內(nèi)選取若干個(gè)時(shí)刻驗(yàn)證其所表示的三次諧波的準(zhǔn)確性，驗(yàn)證通過(guò)后，選取其中一個(gè)時(shí)刻表示三次諧波；
[0009](4)重復(fù)步驟(I)至(3)，獲得滿足中心極值定理所需采樣次數(shù)的若干三次諧波，利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布分析上述若干三次諧波并剔除錯(cuò)誤的三次諧波，使得剔除錯(cuò)誤的三次諧波后剩余的三次諧波仍能滿足中心極值定理所需的采樣次數(shù)；
[0010](5)利用剔除錯(cuò)誤的三次諧波后剩余的若干三次諧波獲得傳遞函數(shù)，并確定傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)；
[0011](6)經(jīng)傳遞函數(shù)后獲得的輸出的三次諧波與輸入的三次諧波為相同形式的信號(hào)，通過(guò)將每次采樣輸出的三次諧波與對(duì)應(yīng)于輸入的三次諧波的形式的輸出三次諧波比對(duì)獲得傳遞函數(shù)的矩陣形式，矩陣中的每一列中的元素分別為一相中每次采樣獲得的輸出的三次諧波，利用矩陣形式的傳遞函數(shù)獲得每相的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息的有效值表達(dá)式；
[0012](7)利用步驟(6)中獲得的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息的有效值表達(dá)式獲得三次諧波的負(fù)序分量、正序分量和零序電流。
[0013]步驟(1)中，每相的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息的表達(dá)式為
【權(quán)利要求】
1.一種三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法，在傳輸電網(wǎng)交流采樣獲得的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)和自愈，其特征在于:其包括如下步驟: (1)對(duì)原始周期信號(hào)進(jìn)行采樣，將其中每相的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息經(jīng)過(guò)多次準(zhǔn)同步迭代處理后再表示為級(jí)數(shù)形式的信號(hào)； (2)消除級(jí)數(shù)形式的信號(hào)中的偶次諧波，使其波形對(duì)稱； (3)在步驟(2)所獲得的波形的半周期內(nèi)選取若干個(gè)時(shí)刻驗(yàn)證其所表示的三次諧波的準(zhǔn)確性，驗(yàn)證通過(guò)后，選取其中一個(gè)時(shí)刻表示三次諧波； (4)重復(fù)步驟(1)至(3)，獲得滿足中心極值定理所需采樣次數(shù)的若干三次諧波，利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布分析上述若干三次諧波并剔除錯(cuò)誤的三次諧波，使得剔除錯(cuò)誤的三次諧波后剩余的三次諧波仍能滿足中心極值定理所需的采樣次數(shù)； (5)利用剔除錯(cuò)誤的三次諧波后剩余的若干三次諧波獲得傳遞函數(shù)，并確定傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)； (6)經(jīng)傳遞函數(shù)后獲得的輸出的三次諧波與輸入的三次諧波為相同形式的信號(hào)，通過(guò)將每次采樣輸出的三次諧波與對(duì)應(yīng)于輸入的三次諧波的形式的輸出三次諧波比對(duì)獲得傳遞函數(shù)的矩陣形式，矩陣中的每一列中的元素分別為一相中每次采樣獲得的輸出的三次諧波，利用矩陣形式的傳遞函數(shù)獲得每相的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息的有效值表達(dá)式； (7)利用步驟(6)中獲得的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息的有效值表達(dá)式獲得三次諧波的負(fù)序分量、正序分量和零序電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法，其特征在于:步驟(1)中，每相的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息的表達(dá)式為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法，其特征在于:步驟(1)中，將迭代后的三次諧波表示為三角傅立葉級(jí)數(shù)或指數(shù)傅立葉級(jí)數(shù)形式，為
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法，其特征在于:步驟(2)中，在采用級(jí)數(shù)形式表示的三次諧波的正半周期的1/4中找出其對(duì)稱軸線，并以該對(duì)稱軸線對(duì)稱補(bǔ)足三次諧波的負(fù)半周期的波形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法，其特征在于:步驟(3)中，選取至少5個(gè)時(shí)刻驗(yàn)證三次諧波的準(zhǔn)確性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法，其特征在于:步驟(4)中，采樣次數(shù)η為1253次，此時(shí)滿足中心極值定理所需，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法，其特征在于:步驟(5)中，通過(guò)零點(diǎn)和極點(diǎn)表示傳遞函數(shù)為

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三次諧波分量準(zhǔn)同步信息傳輸校驗(yàn)與自愈算法，其特征在于:步驟(6)中，輸出的三次諧波的形式為凡,
【文檔編號(hào)】G01R35/00GK103576120SQ201310549959
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】呂培強(qiáng) 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司蘇州供電公司