[发明专利]一种频率自适应实时分次谐波检测方法

说明书

技术领域

本发明属于电力技术领域，更为具体地讲，涉及一种频率自适应实时分次谐波检测方法。

背景技术

随着电力电子设备在工业、商业和民用领域的广泛应用，产生了大量的无功和谐波电流。谐波电流会引起电网使用效率降低、敏感负载故障或损坏、电机或变压器过热、通讯干扰等一系列问题。因此，谐波检测和抑制一直是电力领域备受关注的热点问题之一。

通过现有国内外技术文献的检索发现，谐波检测方法主要可分为基于频域的检测方法和基于时域的检测方法两大类。

Asiminoaei L等在文献《Detection is key-Harmonic detection methods for active power filter applications》（Industry Applications Magazine,IEEE[J],2007,13(4):22-33.）中对现有基于频域和时域的谐波检测方法及其特点进行了总结。首先，频域谐波检测方法主要包括，快速傅里叶变换法（FFT）、离散傅里叶变换法（DFT）和迭代傅里叶变换方法（RDFT）。基于傅里叶变换的谐波检测方法具有如下特点：1）属于非实时检测方法，存在基波周期延时，基于RDFT算法提高了动态响应速度；2）需要提供同步信号，如，通过锁相环（PLL）得到同步信号；3）需要大量存储空间存储一个周期内信号。其次，时域谐波检测方法包括，基于时域瞬时无功功率理论（p-q）检测方法、基于基波同步旋转变换（d-q）检测方法、基于谐波同步旋转变换检测方法。时域谐波检测方法具有如下特点：1）属于实时检测方法，一般动态响应速度快；2）一般是首先检测出被测信号基波成分，然后通过被测信号减去基波成分的谐波分量，因此，算法简单计算量少，但是，不能实现谐波分次检测；基于谐波同步旋转变换检测方法实现了谐波分次检测，但是，其导致算法计算量增大。除此之外，中国专利（专利号为ZL200410018470.7，名称为“基于自适应神经元在线整定的谐波检测方法”）中，公开了一种利用检测负载电流信号基波有功分量，并将此信号从负载电流中扣除后，得到谐波和无功分量检测方法，同时在动态过程中选择较大值进行神经元学习，提高了算法速度和精度，但是，不能对谐波进行分次提取。

当上述谐波检测方法都受电网频率波动影响，导致检测精度不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种频率自适应实时分次谐波检测方法，能够在电网频率波动情况下，实现电压/电流信号中谐波分量的实时分次提取，以提高检测精度。

为实现上述发明目的，本发明一种频率自适应实时分次谐波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、采集电网电压u_sa、u_sb、u_sc，通过锁相环对电网电压进行锁相，获取电网电压频率f_g：

（1.1）、对电网电压进行Clarke变换，得到电网电压的α轴分量和β轴分量：

uαβ=uαuβ=Tαβ·usausbusc---(1);]]>