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专利号: 201510404334X
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种牵引变电所供电臂的谐波电流检测方法,其步骤如下:A、信号采样

对牵引变电所上、下行供电臂上的负载电流进行采样分别得到当前时刻n的上、下行供电臂的负载电流离散值iα(n)、iβ(n);通过锁相环处理获得与牵引变电所上、下行供电臂实际电压同相位的、当前时刻n的上、下行供电臂的参考电压离散值uα(n)、uβ(n);其中下标α、β分别为上、下行供电臂的标号;

B、计算等效电导

根据当前时刻n的上、下行供电臂的负载电流离散值iα(n)、iβ(n)和参考电压离散值uα(n)、uβ(n),计算当前时刻n牵引变电所供电臂的等效电导Gp(n),Gp(n)=iα(n)uα(n)+iβ(n)uβ(n)C、获取线性等效电导

将电流值为1的直流信号作为参考输入信号,通过最小均方算法的自适应滤波器得到线性等效电导G(n),G(n)=w(n)·1,其中,w(n)为自适应滤波器在当前时刻n的权系数,其初始值为零;

D、计算基波有功电流

根据步骤C中获取的线性等效电导G(n),计算当前时刻n的牵引变电所上、下行供电臂上的基波有功电流ip1α(n),ip1β(n),ip1α(n)=G(n)uα(n)

ip1β(n)=G(n)uβ(n)

E、获取谐波电流

将步骤A中获取的牵引变电所上、下行供电臂上的负载电流iα(n)、iβ(n)分别减去基波有功电流ip1α(n),ip1β(n),得到牵引变电所上、下行供电臂上的广义谐波电流icα(n)、icβ(n),icα(n)=iα(n)-ip1α(n)icβ(n)=iβ(n)-ip1β(n)

F、自适应滤波器权系数更新

F1、计算自适应滤波器的残差信号

将步骤B中获取的当前时刻n牵引变电所供电臂的等效电导Gp(n)减去步骤C的线性等效电导G(n),得到自适应滤波器的当前时刻n的残差信号e(n),e(n)=Gp(n)-G(n);

F2、计算自适应滤波器的步长因子

对残差信号e(n)用牵引变电所供电臂等效电导Gp(n)的绝对值进行归一化处理,得到当前时刻n的归一化残差信号s(n),s(n)=e(n)/|Gp(n)|;

迭代计算出当前时刻n的归一化残差信号s(n)与前一时刻n-1的归一化残差信号s(n-

1)的自相关估计p(n),

p(n)=βp(n-1)+(1-β)s(n)s(n-1)其中,β为自相关估计遗忘因子,其取值范围为0.800~0.999;p(n)的初始值为0;

根据自相关估计p(n)的平方p2(n),迭代计算出自适应滤波器在当前时刻n的步长因子μ(n),μ(n)=αμ(n-1)+γp2(n)

其中,α为步长遗忘因子,其取值范围为0.800~0.999;γ为步长调整参数,其取值范围为0.001~0.050;μ(n)的初始值为0;

F3、步长因子的修正

对自适应滤波器在当前时刻n的步长因子μ(n)进行修正,得到修正后的步长因子其中,μmax为步长因子μ(n)的上限值,其取值范围为0.1~1,μmin为步长因子μ(n)的下限值,其取值范围为0.001~0.010;

F4、自适应滤波器权系数更新

计算下一时刻n+1的自适应滤波器的权系数w(n+1),G、令n=n+1,重复A至F步的操作,即可实时检测出牵引变电所上、下行供电臂上的广义谐波电流。