[发明专利]一种用于电能质量中64个采样点的谐波计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及电能质量领域，尤其涉及一种用于电能质量中64个采样点的谐波计算方法。

背景技术

随着精密仪器和复杂电子设备的应用，用户越来越要求高质量和高可靠性的电能供应。近年来，随着国外先进设备的引进和应用及电子行业的发展，由电能质量问题引发的异常日益增多。

电能质量(Power Quality)，从普遍意义上讲是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。其可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。

近年来随着经济的飞速发展，电力负荷增长迅猛，用电负荷日趋复杂化和多样化，越来越多的非线性、冲击性、不平衡和谐波丰富的应用设备相继接入电网，都会不同程度地影响到供电电网的电能质量。加之监控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等原因，电能质量问题日益突出。

目前，很多电力公司电能质量监测系统采用的都是基于PQView的数据库，PQView是美国电科院研制的电能质量分析软件，该数据库中存储许多的电能质量监测数据，如何对从该数据库中采集到数据进行谐波的计算，是本申请的发明人致力于研究和解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种用于电能质量中64个采样点的谐波计算方法，该计算方法能够实现从基于PQView的数据库中采样点数为64，五个周波的谐波指标计算。

实现上述目的的技术方案是：一种用于电能质量中64个采样点的谐波计算方法，其中，它包括以下步骤：

步骤1，定义一个基准值M；

步骤2，依次从基于PQView的数据库中读取五个周波的采样数据，包括三相电压和三相电流，并用k＝0，1，2表示这三相，初始时k＝0；

步骤21，判断k是否小于3，若是，则进入步骤3，若不是，则直接结束；

步骤3，对一相的一组数据进行傅立叶变换，得到五个周期的电压与电压相角值及电流与电流相角值，以及1到19次谐波的幅值和相位信息，将电压和电流分别存入数组allU_M和allBaseI_M中，获取该组采样数据之前的已经计算的谐波数据组数num；

步骤31，判断谐波数组数num是否大于基准值M，若是，则进入步骤4，若不是，则该组数据的Vpcc值作为其背景谐波电压值Vs，然后结束；

步骤4，将M组数中最早存入数组allU_M所对应的1到19次的电压值移除，然后依次将电压后移，并将该组数据的1到19次电压值依次放入数组allU_M的前19个位置，对于基波电流，将最早存入数组allBaseI_M的电流移除，然后依次将电流后移，并将该组数据的基波电流值存入数组allBaseI_M的第一个位置；

步骤5，获取最新M组的1到19次电压值和基波电流值；

步骤6，对这M组基波电流值从大到小进行排序，并取第70％个大的电流值，并在数组allU_M中找到其对应的1到19次的电压值，并将这组电压值作为本组数据的1到19次背景谐波电压参考值Vs；

步骤61，判断各次的背景谐波电压参考值Vs是否大于Vpcc，

若是，则判断power是否大于0，

若是，则Vs＝Vpcc*(0.6+random)，然后进入步骤7；

若不是，则Vs＝Vpcc*(0.35+random)，然后进入步骤7；

若不是，则将此次背景谐波电压参考值Vs作为这组数据该次数的背景谐波电压值，然后进入步骤7；

步骤7，计算各次背景谐波、用户谐波、电压含有率和谐波功率，k的数值加1，然后返回步骤31。

上述的用于电能质量中64个采样点的谐波计算方法，其中，步骤7中，各次谐波功率根据第n次谐波功率的计算公式计算，公式为：

其中U_n为第n次谐波电压幅值，I_n为第n次谐波电流幅值，为第n次谐波电压相角，为第n次谐波电流相角；

计算各次背景谐波、用户谐波和电压含有率通过各组各次谐波的幅值和相角得出。

上述的用于电能质量中64个采样点的谐波计算方法，其中，计算各次谐波的幅值和相角时，其计算公式如下：

第n次谐波的幅值为相角为的反正切角。