[发明专利]基于状态空间模型的谐波检测方法

权利要求书

1.一种基于状态空间模型的谐波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将三相h次谐波正负零序矢量定义为i_{hj_abc} j＝p,n,z；

S2.将i_{hj_abc} j＝p,n,z在αβγ坐标系下进行Clark变换，得到h次谐波正负零序向量

i_hj-αβγj＝p,n,z；

S3.将广义零阶矢量在αβ坐标系中定义为v_hz-αβ，得到广义零序向量v_hz-αβ与实际的零序分量i_hz-αβγ之间在γ轴上的关系；

S4.在n时刻时，将PSC、NSC、ZSC的h次谐波子状态向量定义为x_h(n)，则在(n+1)时刻时，

PSC、NSC、ZSC的h次谐波子状态向量为x_h(n+1)，经过计算，得到子状态向量x_h(n)到x_h(n+1)的变换矩阵Rot_h；

S5.将N个子状态向量的状态空间定义为x(n)，建立第一状态空间模型x(n+1)；

S6.对第一状态空间模型进行改进，得到第二状态空间模型y(n)；

步骤S6包括以下步骤：

S61.将i_hj-αβγ(j＝p,n,z)、i_αβγ、v_hz-αβ为组合，得到i_αβγ(n)，即

其中矩阵F和G为

S62.将矩阵F、矩阵G与PSC、NSC、ZSC的h次谐波子状态向量x_h(n+1)组合，得到PSC的h次谐波子状态向量x_hp__αβ(n+1)、NSC的h次谐波子状态向量x_hn__αβ(n+1)、ZSC的h次谐波子状态向量x_hz__αβ(n+1)，即

其中，λ∈(0,1)为常系数；

S63.建立第二状态空间x(n+1)，即

其中，矩阵H和B_u为

S64.建立第二状态空间模型，即

其中，y(n)为状态空间模型的输出，A为状态空间的系统矩阵，B为输入控制矩阵，

I_6N为输出控制矩阵，矩阵A、B、I_6N为与时间无关的常系数矩阵。

2.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的谐波检测方法，其特征在于，步骤S1中i_{hj_abc}j＝p,n,z包括h次谐波正序矢量i_{hp_abc}、h次谐波负序矢量i_{hn_abc}、h次谐波零序矢量i_{hz_abc}，即

式(1)中，I_{hj_m}为对应谐波次序分量的幅值。

3.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的谐波检测方法，其特征在于，步骤S2中Clark变换为Clark变换矩阵T_abc-αβγ，即

4.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的谐波检测方法，其特征在于，步骤S2中i_hj-αβγj＝p,n,z包括h次谐波正负零序向量i_hp-αβγ、h次谐波正负零序向量i_hn-αβγ、h次谐波正负零序向量i_hz-αβγ，即

5.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的谐波检测方法，其特征在于，步骤S2中i_hj-αβγj＝p,n,z在αβγ坐标系中可以表示为i_αβγ，即

6.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的谐波检测方法，其特征在于，步骤S3中广义零阶矢量v_hz-αβ为