[发明专利]一种谐波电流快速提取方法

说明书

本发明涉及属于信号处理技术领域，具体涉及一种谐波电流快速提取方法，包括A）采集待采集谐波的负载电流信号；所述负载电流信号为三相负载电流信号；B）对负载电流信号进行abc/dq变换，计算负载电流信号的有功分量和无功分量；C）计算输入信号有功分量的求和平均值；D）将输入信号有功分量的求和平均值进行dq/abc变换，得到负载电流信号的基波分量；E）将所述基波分量和负载电流做信号差，获得负载电流信号中的谐波分量。本发明的实质性效果是：本发明在对传统的MAF的梳状滤波器和增益部分做改进以后，可以提取出特定次谐波分量。GMAF在未明显损失精度的前提下将提取的动态响应时间缩减，且可避免冗余零点，减少存储单元。

技术领域

本发明涉及属于信号处理技术领域，具体涉及一种谐波电流快速提取方法。

背景技术

随着可再生能源和电力电子接入电网，谐波污染问题愈见严重。多端口能量路由器作为新一代电力网络的控制核心，能够对接入电网后的功率进行灵活管理和控制，促进可再生能源消纳，改善配电网电能质量，而谐波电流提取方法作为实现谐波补偿功能的一个重要分支，对谐波抑制有着重要的意义，主要分为时域法和频域法。频域法以基于傅里叶变换的离散傅里叶法、快速离散傅里叶法以及迭代离散傅里叶法为主，但傅里叶变换法对于数字控制器的存储空间占用量大、计算量大、实时性不高。时域法中，常见的有PQ功率理论法和同步dq旋转法，PQ功率理论法只适用于理想电网工况，而同步dq旋转法更适用于各种非理想电网条件下的谐波电流检测。然而，同步dq旋转法中用于谐波提取的低通滤波器(Low Pass Filter，LPF)受截止频率和阶数的影响较大，滤波器的动态响应时间长，实时补偿效果差。

中国专利CN107782965A，公开日2018年03月09日，公开了一种新型谐波电流检测方法，该方法是基于输入观测器理论的谐波电流检测方法，首先将被测电流信号和其各频率的分量作为状态量，构建线性时变的状态空间模型，然后，设计基于状态空间模型的观测器对未知状态变量进行在线观测，从而实现各频率分量的信息提取。该发明的新型电流谐波检测方法，克服了瞬时无功功率等检测方法只能测出总谐波电流的局限性，可以同时检测出各指定频次的谐波分量，并且具备检测速度快、精度高、动态跟踪性能和抗干扰性好等优点，具有良好的实用性，对APF谐波检测研究具有一定的参考价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出了一种快速谐波电流提取占用空间小且动态响应时间短的方法

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种谐波电流快速提取方法，包括以下步骤：

A)采集待采集谐波的负载电流信号；所述负载电流信号为三相负载电流信号；

B)对负载电流信号进行abc/dq变换，计算负载电流信号的有功分量和无功分量；

C)计算输入信号有功分量的求和平均值；

D)将输入信号有功分量的求和平均值进行dq/abc变换，得到负载电流信号的基波分量；

E)将所述基波分量和负载电流做信号差，获得负载电流信号中的谐波分量。

通过将三相负载电流信号通过abc/dq变换后进行有功分量的优化滤波，得到负载电流信号更准确的几波分量，进而提取出三相负载电流的多次谐波。本发明基于GMAF，即广义滑动平均滤波器，优化滤波，得到更快速的谐波电流提取算法。

作为优选，步骤A)中，负载电流在每个基波周期的采样点数均相等。

三相负载电流的采集点数在每个基波的周期内需要保持相等，为后续计算提供可行性。

作为优选，步骤B)中，获取负载电流的有功和无功分量的方法包括：