[发明专利]一种适合于半周波畸变情况的电能计量方法

说明书

本发明公开了一种适合于半周波畸变情况的电能计量方法，它包括：对待测电压、电流信号进行离散化，分别得到离散序列x_u(kτ)和x_i(kτ)；用长度为N/2的切比雪夫‑高斯卷积窗w(n)对离散序列加权，然后进行迭代离散傅里叶变换；由迭代离散傅里叶变换得到各离散序列的基波分量的A₁、B₁，并计算得到基波电能P₁；通过迭代计算检测各离散序列半周波的谐波，计算第i次谐波的电能P_i，其中i＝2，3，…，h，h是离散序列所含谐波的最高次数；完成半周波电能计量公式最后，累加各半周波的电能，即半周波畸变情况下的电能计量；解决了现有技术检测谐波的方法精度高，实现简单，但计算量大等技术问题。

技术领域

本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种适合于半周波畸变情况的电能计量方法。

背景技术

随着电力电子装置的广泛应用，各类非线性负载使得电网中的谐波和无功问题日益严重。谐波干扰电力系统的波形畸变，影响供用电设备的正常运行，增加供用电设备的损耗，降低电能使用效率。我国颁布的《电能质量公用电网谐波》的国家标准，对各级公用电网的谐波电压和用户注入电网的谐波电流均做出明确的规定。电力工业部颁发的《电网电能质量技术监督管理的规定》中第五条指出“因电网或用户用电原因引起的电能质量不符合国家标准时，按“谁干扰，谁污染，谁治理”的原则及时处理，并贯穿于电网及用电设施设计、建设和生产的全过程”。因此，减小谐波电能损耗来提高电能使用效率是这类企业节能降耗的主要途径。而作为国家来说，则是通过科学的检测手段分辨出各个企业包括供电企业和用电企业的谐波源，分清是“谁污染”，然后才能由“谁治理”。因此实现半周波畸变情况的电能计量是非常必需且意义深远的。

现阶段，检测电力系统谐波的方法很多。其中，基于瞬时无功理论的谐波检测算法已成为APF谐波检测的一种重要方法，但这种方法需要进行二次坐标变换，不能直接用于单相谐波的检测。利用离散傅里叶变换或快速傅里叶变换检测谐波的方法精度高，实现简单，但计算量大。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种适合于半周波畸变情况的电能计量方法，以解决现有技术检测电力系统谐波采样基于瞬时无功理论的谐波检测算法已成为APF谐波检测的一种重要方法，但这种方法需要进行二次坐标变换，不能直接用于单相谐波的检测。利用离散傅里叶变换或快速傅里叶变换检测谐波的方法精度高，实现简单，但计算量大等技术问题。

本发明技术方案：

一种适合于半周波畸变情况的电能计量方法，它包括：

步骤一：对待测电压、电流信号进行离散化，分别得到离散序列x_u(kτ)和x_i(kτ)，式中：k＝0,1,…,N/2-1，τ＝T/N，T为离散序列的周期，N是指离散序列一个周期内的采样点数；

步骤二：用长度为N/2的切比雪夫-高斯卷积窗w(n)对离散序列加权，然后进行迭代离散傅里叶变换；

步骤三：由迭代离散傅里叶变换得到各离散序列的基波分量的A₁、B₁，并计算得到基波电能P₁；

步骤四：通过迭代计算检测各离散序列半周波的谐波，计算第i次谐波的电能P_i，其中i＝2，3，…，h，h是离散序列所含谐波的最高次数；

步骤五：完成半周波电能计量公式若该半周波不存在谐波，则P_j＝0，其中j＝2,3,…,h，最后，累加各半周波的电能，即半周波畸变情况下的电能计量。