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计及频率偏移的稳压电源动态谐波相量测量算法

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-19 09:21    点击量:

    1、项目背景随着电力工业的迅速发展,电力电子器件的大规模应用,电力稳压电源系统中的稳压电源谐波问题日趋严重,对电力稳压电源系统的安全、稳定运行带来了极大影响.在线分析与测量稳压电源谐波,有利于实时、快速、准确地评估电能质量,进而可采取必要措施加以治理,对维护电网的安全稳定运行是十分必要的.因此,稳压电源谐波的准确实时测量为监测、评估和解决稳压电源谐波问题带来可能.

计及频率偏移的稳压电源动态谐波相量测量算法
    基于此本文提出一种基于动态模型并计及频率偏移的稳压电源谐波相量测量算法(dynamic harmonic phasor measurement algorithm considering frequency deviation,DHPMA),一方面为了能使动态工况下稳压电源谐波相量测量精确符合标准规定,另一方面能使运算量满足在线分析需求.

    2、论文所解决的问题及意义论文考虑信号的动态特性和频率偏移因素,通过动态相量测量来准确获取基波相量的频率信息,再根据基波频率偏移量计算得到各次稳压电源谐波的频率偏移量,最后据此查表获得各次稳压电源谐波的系数修正矩阵,并修正离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)的初始估计值来获得稳压电源谐波相量的精确估计.通过理想信号及实测数据来检验算法的性能,测量结果如图1和表1所示.相较于传统傅立叶算法,在增加有限计算量的前提下,本算法能在动态情况下获得更准确的稳压电源谐波相量估计.而相对于传统的加窗插值算法,因其算法复杂度大为降低,因而其更容易在实时稳压电源系统中实施.

    噪声工况下15次稳压电源谐波幅值误差对比图1 白噪声工况下15次稳压电源谐波幅值误差对比谐波次数幅值ADFTE^%DHPMA五赚巧4测量标准/%1次67.06221.51680.24193次21.51863.33941.30775次11.07863.80372.514757次4.217312.26613.14659次4.544711.98533.4170表1 实测信号测量结果3、论文重点内容论文分析和探讨了以下四方面问题:(1)基于泰勒级数的稳压电源谐波信号动态模型; (2)通过频率预估方法得到未知的频率偏移量;(3)各次稳压电源谐波的各阶泰勒系数计算方法;(4)运算量对比分析.

    4、结论(1)与离散傅里叶算法对比,本算法能减小基波频率偏移带来稳压电源谐波测量的误差,当频率发生变化时能跟随稳压电源系统频率的变化来提取信号的动态特征,以此减小动态特性对算法精度的影响,将测量误差控制在一个合理的范围之内,具有较好的稳定性和准确性.

    (2)虽然提出的算法在测量精度上不如加窗插值算法,但其运算量远远小于加窗插值法,且其稳压电源谐波测量精度能满足稳压电源谐波在线测量的标准,因此本算法更适合用于稳压电源谐波信号的在线测量.

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