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专利号: 2019111083320
申请人: 河南工程学院
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:

1.一种电力系统中谐波和间谐波的分析方法,其特征在于,包括以下步骤:获取电力系统的信号,采用Root-MUSIC算法求出信号的谐波和间谐波频率,根据谐波和间谐波中相邻两个频率之间的频率间隔和设定的间隔阀值,将谐波和间谐波进行分组;

采用窗函数对所述信号进行加窗处理,利用离散傅里叶变换对加窗处理后的信号进行谱分析,得到加窗处理后信号的频谱;

当所述分组中的谐波和间谐波数量为M,且M≥2时,选取与所述分组中各谐波和间谐波距离最近的M条谱线,通过构建以下谱线方程组并求解,获得谐波和间谐波的幅值和相位;

X=WA

方程组中,矩阵X、W、A是复数向量或矩阵,其中X为所述M条谱线对应的复数值构成的向量,W为对应M条谱线的频谱函数值构成的矩阵,其中A和θ分别为分组中待求谐波和间谐波的幅值和相位。

2.根据权利要求1所述的电力系统中谐波和间谐波的分析方法,其特征在于,对于分组中只有单一频率的谐波或间谐波,其幅值和相位计算式如下:A=2|Xw(k1r)|/|W(2π(k1r-k1)/N)|θ=arg[2jXw(k1r)/W(2π(k1r-k1)/N)]式中,A为待求谐波或间谐波的幅值,Xw(k1r)为距离原始信号角频率ω1最近的第k1r条谱线的值,k1为角频率ω1对应的谱线坐标,W为第k1r条谱线的频谱函数值,N为对加窗处理后的信号进行利用离散傅里叶变换的抽样点数;θ为待求谐波或间谐波的相位,arg表示求复数的相位。

3.根据权利要求1所述的电力系统中谐波和间谐波的分析方法,其特征在于,当所述窗函数为组合余弦窗函数时,所述设定的间隔阀值是根据窗函数对应的主瓣宽度确定的。

4.根据权利要求1所述的电力系统中谐波和间谐波的分析方法,其特征在于,当与所述分组中各谐波和间谐波距离最近的M条谱线为同一条谱线K时,剩余的M-1条谱线从谱线K的相邻谱线中选择。

5.一种电力系统中谐波和间谐波的处理装置,其特征在于,包括处理器,用于执行指令以实现以下步骤:获取电力系统的信号,采用Root-MUSIC算法求出信号的谐波和间谐波频率,根据谐波和间谐波中相邻两个频率之间的频率间隔和设定的间隔阀值,将谐波和间谐波进行分组;

采用窗函数对所述信号进行加窗处理,利用离散傅里叶变换对加窗处理后的信号进行谱分析,得到加窗处理后信号的频谱;

当所述分组中的谐波和间谐波数量为M,且M≥2时,选取与所述分组中各谐波和间谐波距离最近的M条谱线,通过构建以下谱线方程组并求解,获得谐波和间谐波的幅值和相位;

X=WA

方程组中,矩阵X、W、A是复数向量或矩阵,其中X为所述M条谱线对应的复数值构成的向量,W为对应M条谱线的频谱函数值构成的矩阵,其中A和θ分别为分组中待求谐波和间谐波的幅值和相位。

6.根据权利要求5所述的电力系统中谐波和间谐波的处理装置,其特征在于,对于分组中只有单一频率的谐波或间谐波,其幅值和相位计算式如下:A=2|Xw(k1r)|/|W(2π(k1r-k1)/N)|θ=arg[2jXw(k1r)/W(2π(k1r-k1)/N)]式中,A为待求谐波或间谐波的幅值,Xw(k1r)为距离原始信号角频率ω1最近的第k1r条谱线的值,k1为角频率ω1对应的谱线坐标,W为第k1r条谱线的频谱函数值,N为对加窗处理后的信号进行利用离散傅里叶变换的抽样点数;θ为待求谐波或间谐波的相位,arg表示求复数的相位。

7.根据权利要求5所述的电力系统中谐波和间谐波的处理装置,其特征在于,当所述窗函数为组合余弦窗函数时,所述设定的间隔阀值是根据窗函数对应的主瓣宽度确定的。

8.根据权利要求5所述的电力系统中谐波和间谐波的处理装置,其特征在于,当与所述分组中各谐波和间谐波距离最近的M条谱线为同一条谱线K时,剩余的M-1条谱线从谱线K的相邻谱线中选择。