[发明专利]一种指定交流成分的频率自适应谐波或间谐波的计量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种指定交流成分的频率自适应谐波或间谐波的计量方法，属于谐波 与间谐波计量技术领域。

背景技术

在工程中，经常需要把电压或电流信号分解为直流分量与已知频率的多个谐波或 间谐波分量，并计算直流分量数值以及各个谐波或间谐波分量的幅值和相角。现有技术中 已经提出了几种信号分析方法，例如，基于递推傅里叶变换的信号分析方法、基于微分方程 形式的信号分析方法、一阶无限冲激响应(IIR)算法等，上述方法虽然能取得较好效果，但 同时也存在一些不足。基于递推傅里叶变换的信号分析方法，需要计算正弦函数和余弦函 数，且需要保存一个完整周期内的全部采样数据；基于微分方程形式的信号分析方法，虽能 处理连续时间信号，不能直接应用于计算机系统中；采用一阶无限冲激响应(IIR)算法的方 法，每次迭代的运行时间不一定相等，难以确定定时采样周期，精度低且软件编程实现复 杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种指定交流成分的频率自适应谐波或间谐波的计量方法， 以解决现有计量方法所存在的上述缺陷。

本发明为解决上述技术问题提供了一种指定交流成分的频率自适应谐波或间谐 波的计量方法，该计量方法的步骤如下：

1)以采样周期T对被测电压或电流信号进行采样，并对采样数据进行量化得到采 样数据的离散序列；

2)指定交流成分的个数为N，通过预估-校正算法获取电压或电流的直流分量，以 及交流电压或电流的估计频率以及谐波或间谐波分量；

3)根据步骤2)中获取的相关分量，计算被测信号谐波或间谐波的直流分量、各交 流成分的谐波或间谐波正弦分量、谐波或间谐波余弦分量、估计幅值和相角，从而实现对谐 波或间谐波的计量。

所述的步骤2)中所采用的预估-校正算法包括以下步骤：

A.设定被测信号直流分量u₀、谐波或间谐波正弦分量su₁、su₂、…、su_N、谐波或间谐 波余弦分量cu₁、cu₂、…、cu_N以及估计频率f₁、f₂、…、f_N的初值，设定采样数据的组数K和循环 控制变量m的初值；

B.设定被测信号直流分量预估初值u₀，设定谐波或间谐波正弦分量预估初值su_n、 估计频率预估初值f_n、谐波或间谐波余弦分量预估初值cu_n，下标n的取值为1，2，…，N；

C.根据采样数据us计算被测信号直流分量预估值谐波或间谐波正弦分量预估值谐波或间谐波余弦分量预估值和估计频率预估值