[发明专利]一种改进的电动汽车充电非线性负荷谐波电能计量方法

权利要求书

1.一种改进的电动汽车充电非线性负荷谐波电能计量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对电动汽车充电非线性负荷谐波信号进行尺度分解

对于电力谐波信号f(t)，将其分解为低频特征的逼近信号和高频特征的细节信号；将f(t)按照如下公式进行j尺度分解

式中为尺度空间函数；ψ()为小波母函数；k为谐波序号；为尺度上的投影，实现信号对低频部分的分解；为小波空间上的投影，实现信号对高频部分的分解，t为时间，j表示分解的层数，2^-j体现信号分辨率；

步骤2：多分辨率分解实现谐波次数分离

多分辨率分解划分每一层的频带，获得逼近参数与局部特征参数分别为

其中，c_j,k为j尺度小波空间上k次谐波的逼近参数，d_j,k为j尺度小波空间上k次谐波的局部特征参数；k为谐波序号；m为尺度离散化的幂级数；c_j,m为j尺度小波空间上m次谐波的逼近参数，ψ_a,τ()为小波基函数，a为尺度因子，τ为平移因子；h()为尺度空间滤波函数，体现信号低通特性；g()为小波空间滤波函数，体现信号高通特性；

式c_j+1,k(k)与式d_j+1,k(k)实现不同次数的谐波分离；

步骤3：谐波重构

经过分解后的各频带内包含不同的谐波成分，对各频带进行重构获取各次谐波，重构公式为

重构后的各频带为不同各次谐波成分，达到稳态谐波与非稳态谐波的分离；

步骤4：分解层数计算

按照基频信号的频率和采样频率来确定分解层数，分解层数的公式为

其中，f_s为采样频率，f₀为信号基频频率；

步骤5：非线性负荷谐波计算

非线性负荷谐波的电压和电流信号表示为：

其中，j表示分解的层数；表示重构电压信号中刻度函数的系数；表示重构电流信号中刻度函数的系数；表示重构电压信号中i层分解的小波包变换系数；表示重构电流信号中i层分解的小波包变换系数，N表示信号采样点数；

电能表中，电压u(t)、电流i(t)相乘，在时间上累加，谐波的有功功率为

表示分解尺度为j时，第i个节点上频带内信号功率，即谐波的有功功率。