[发明专利]一种高压电气设备介质损耗因数的计算方法

说明书

技术领域

本发明属数据处理技术领域。具体是一种高压电气设备介质损耗因数精确计算方法。 

背景技术

介质损耗因数（tanδ）是表征高压电气设备绝缘状况的一项重要指标。其中δ指介质损耗角即在交变电场下，电介质内流过的电流向量和电压向量之间的夹角的余角，简称介损角。 

介损角是反映绝缘功率损耗大小的特性参数，是电气设备运行状况的重要指标。由于通常容性设备介损角仅处于0.001rad～0.02rad的较小区间范围，并且容易受频率波动、谐波、零点漂移、A/D量化位数、采样频率、采样点数、介损角真实值、自噪声、脉冲干扰等因素影响；所以在实际测量计算时很容易因误差而湮没真实值，所以如何准确测量电气设备的介损角是电力系统的一个重要研究课题。 

目前，测量介损角可分为硬件法和软件法。硬件法主要有过零比较法、电桥平衡法等，此类方法存在硬件处理环节多、抗干扰能力差、累积误差大等缺点；谐波分析法是目前主要的软件分析方法，其原理基于傅里叶变换，利用三角函数的正交性使求解基波分量不受谐波和直流的影响，故可以达到较高稳定性和测量精度。基于正弦信号本身的特点和数字频谱分析理论可知，只有信号 在满足整周期采样和整周期截断计算才能准确的实现信号的频谱分析，否则会出现频谱泄漏和栅栏效应，使计算结果出现较大误差，尤其是相位误差更大。实际中电网频率时常波动，采样装置的采样频率很难准确的保持在电网频率的整数倍，这也使得无法得到整周期截断的样本。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有高压电气设备介质损耗因素精确计算的不足，提出一种能准确、高效的高压电气设备介质损耗因数计算方法。 

本发明解决上述技术问题是的技术方案如下： 

一种高压电气设备介质损耗因数的计算方法，是基于基波频率修正原理的高压电气设备介质损耗因数的计算方法，具体计算步骤如下： 

1.将电压信号和电流信号在时域内去除直流分量； 

2.将去除直流量后的电压、电流信号在频域内进行频谱分析，并根据能量矩原理精确测出信号基波频率； 

1)将电压、电流信号加Hanning窗进行频谱分析，得到多根离散的频谱谱线。 

2)上述步骤完成后，令最大频谱谱线的幅值为y_k，横坐标为x_k；同时令第x_k-1根谱线的幅值为y_k-1，第x_k+1根谱线的幅值为y_k+1； 

3)上述步骤完成后，若y_k+1≥y_k-1，那么基波频率公式采用（1）： 

f=(2yk+1-ykyk+1+yk+xk)·ΔfL L L---(1),]]>

式中：f为基波频率，Δf为信号频率分辨率。 

若y_k+1<y_k-1，那么基波修正频率公式采用（2）；