[发明专利]一种三相电力系统频率估计方法

说明书

本发明公开了一种三相电力系统频率估计方法，包括以下步骤：步骤1、采集三相电力系统中带有噪声的三相电压信号分别为v_a(k)、v_b(k)及v_c(k)，其中k表示k时刻；步骤2、通过Clarke变换将三相电压信号v_a(k)、v_b(k)及v_c(k)变换为三相复电压v_n(k)，然后加入测量噪声后得到的三相电压复信号步骤3、根据三相电压复信号建立{v_n(k),v_n(k+1)}的线性模型；步骤4、采用偏差补偿自适应滤波算法对线性模型中的权重项w(k)进行估计，得到加入偏差补偿项后的权重迭代公式，再将权重迭代公式代入频率估计公式得到三相电力系统的频率估计值。

技术领域

本发明属于频率估计方法技术领域，涉及一种三相电力系统频率估计方 法。

背景技术

一直以来，电力系统频率的实时估计和监测对三相电力系统的安全运行 都有着极其重要的作用，其中参数测量、故障诊断、谐波补偿和电能质量控 制等工程问题都离不开快速、准确、可靠的频率实时估计。对三相电力系统 频率的估计错误可能会导致电网发生灾难性的故障，因此，在存在着不同噪 声以及三相电压不平衡的情况下进行快速准确的频率估计技术的设计是必 不可少的。

传统的自适应滤波方法进行三相电力系统频率估计时都只是考虑了系 统的高斯输出噪声，往往忽略了输入噪声和非高斯噪声对系统频率估计准确 度的影响，例如基于最小均方误差的自适应滤波算法，在应用于含有输入噪 声的系统时存在着很大的偏差；基于偏差补偿递归最小二乘的自适应滤波算 法，虽然解决了系统混有输入噪声的问题，但是在输出噪声含有非高斯噪声 时其收敛性会存在严重的问题甚至会发散。实际上，作为自适应滤波输入电 压信号常受到噪声干扰，并且系统输出测量噪声也往往具有非高斯特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种三相电力系统频率估计方法，能有效消除非高 斯输出测量噪声对三相电力系统频率估计的影响。

本发明所采用的技术方案是，一种三相电力系统频率估计方法，包括以 下步骤：

步骤1、采集三相电力系统中带有噪声的三相电压信号分别为v_a(k)、 v_b(k)及v_c(k)，其中k表示k时刻；

步骤2、通过Clarke变换将三相电压信号v_a(k)、v_b(k)及v_c(k)变换为三 相复电压v_n(k)，然后加入测量噪声后得到的三相电压复信号

步骤3、根据三相电压复信号建立{v_n(k),v_n(k+1)}的线性模型；

步4、采用偏差补偿自适应滤波算法对线性模型中的权重项w(k)进行估 计，得到加入偏差补偿项后的权重迭代公式，再将权重迭代公式代入频率估 计公式得到三相电力系统的频率估计值。

本发明的特点还在于，

步骤2具体为：

步骤2.1、通过Clarke变换将电压信号v_a(k)、v_b(k)及v_c(k)变换为三相 复电压v_n(k)：

v_n(k)＝v_α(k)+jv_β(k) (5)；

式中，v_α(k)、v_β(k)分别为Clarke变换过程中直轴分量和正交轴分量；