[发明专利]一种高压电气设备介质损耗因数的计算方法

摘要

本发明公开了一种高压电气设备介质损耗因数精确计算方法，是基于基波频率修正原理的高压电气设备介质损耗因数的计算方法。方法经1)将电压信号和电流信号在时域内去除直流分量；2)将去除直流量后的电压、电流信号在频域内进行频谱分析，并根据基波频率修正理论精确测出信号基波频率等步骤计算后，最终得到介质损耗因数。本发明的有益效果是：本发明能够实现对高压电气设备介质损耗因数的精确计算，还能通过精确测量电信号的基波频率来监测电能质量。

主权项

一种高压电气设备介质损耗因数的计算方法，是基于基波频率修正原理的高压电气设备介质损耗因数的计算方法，其特征在于，具体计算步骤如下：1)将电压信号和电流信号在时域内去除直流分量；2)将去除直流量后的电压、电流信号在频域内进行频谱分析；(1)将电压、电流信号加Hanning窗进行频谱分析，得到多根离散的频谱谱线；(2)上述步骤完成后，令最大频谱谱线的幅值为yk，横坐标为xk；同时令第xk‑1根谱线的幅值为yk‑1，第xk+1根谱线的幅值为yk+1；(3)上述步骤完成后，若yk+1≥yk‑1，那么基波频率公式采用（1）： f = ( 2 y k + 1 - y k y k + 1 + y k + x k ) · ΔfL L L - - - ( 1 ) , 式中：f为基波频率，Δf为信号频率分辨率；若yk+1 f = ( y k - 2 y k - 1 y k + y k - 1 + x k ) · ΔfL L L - - - ( 2 ) , 式中：f为基波频率，Δf为信号频率分辨率；(4)采用样条插值法对原始电压、电流信号进行插值计算;在区间[xi,xi+1],下列等式定义了输出插值y;y＝Ayi+Byi+1+Cy″i+Dy″i+1；………………(4)式中： A = x i + 1 - x x i + 1 - x i ; B=1‑A； C = 1 6 ( A 3 - A ) ( x i + 1 - x i ) 2 ; D = 1 6 ( B 3 - B ) ( x i + 1 - x i ) 2 ; (5)上述步骤(4)完成后,对电压、电流信号进行整周期重采样，fS=K*f0式中：fS是重采样频率;K=100;f0为信号基波频率；（6）上述步骤(5)完成后，截取整周期长度的样本，根据快速傅里叶算法求得基波电压与电流的相位夹角；(7)进一步算出基波电压和基波电流相位夹角的余角，然后求出余角的正切即得到介质损耗因数。