超高次諧波的合并等間隔采樣方法
發(fā)布時(shí)間:2021-07-04 20:46
隨著電力系統(tǒng)的電力電子化程度不斷加深,電力系統(tǒng)電壓、電流信號(hào)中的超高次諧波成分持續(xù)增加。超高次諧波測量頻域?qū)、幅值小且波?dòng)性大,傳統(tǒng)諧波實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備難以滿足需求。文中對(duì)現(xiàn)有的典型超高次諧波檢測采樣方法(全采樣、等間隔采樣、首末兩周期采樣)進(jìn)行了理論推導(dǎo),比較其在幅值波動(dòng)情況下的誤差大小。在此基礎(chǔ)上,提出了一種合并等間隔采樣方法,結(jié)合波形特點(diǎn)對(duì)采樣后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重組,在保證精度的同時(shí)有效降低了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量。最后,通過案例對(duì)上述采樣方法進(jìn)行了驗(yàn)證。
【文章來源】:電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2020,44(16)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
等間隔采樣方法示意圖
此外,由于上述3種采樣方法頻率分辨率分別為2 kHz,50 Hz,5 Hz,諧波幅值非上述頻率整數(shù)倍時(shí)均會(huì)產(chǎn)生不同程度的頻譜泄漏。因此,本文將諧波分為50 Hz整數(shù)倍、非50 Hz整數(shù)倍、5 Hz整數(shù)倍、非5 Hz整數(shù)倍、2 kHz整數(shù)倍和非2 kHz整數(shù)倍這6類,根據(jù)6種分類的重疊情況,上述分類可由互不重疊的4個(gè)部分表示,如圖3所示。對(duì)照圖3的頻率分區(qū),假設(shè)式(1)所示的ζ個(gè)諧波分量中,f1,f2,…,fα是2 kHz的整數(shù)倍;f1,f2,…,fβ是50 Hz的整數(shù)倍;f1,f2,…,fη是5 Hz的整數(shù)倍;fη+1,fη+2,…,fζ為非5 Hz整數(shù)倍,α<β<η<ζ,諧波分類示意圖如圖3所示。根據(jù)離散傅里葉變換(discrete Fourier transform,DFT)公式,任一整周期采樣波形第h次諧波的幅值可由下式表示:
當(dāng)采用合并等間隔采樣方法時(shí),根據(jù)采樣位置,將式(2)代入式(3),根據(jù)采樣點(diǎn)位置,任一采樣區(qū)間的取值范圍為[(11N1/100)(γ-1),(11N1/100)·(γ-1)+N1/100-1],計(jì)算結(jié)果見式(8)。當(dāng)h=hc時(shí)(根據(jù)圖3中分類,此時(shí)c∈[1,β]),將式(8)展開,可化簡為:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多逆變器并網(wǎng)下的超高次諧振特性分析[J]. 汪穎,羅代軍,肖先勇,曹子恒,孫建風(fēng). 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2020(01)
[2]考慮高次諧波影響的智能配電合并單元改進(jìn)采樣數(shù)據(jù)同步方法[J]. 李博,孫建軍,王朝亮,許烽,查曉明. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(18)
[3]Online power quality disturbance detection by support vector machine in smart meter[J]. Imtiaz PARVEZ,Maryamossadat AGHILI,Arif I.SARWAT,Shahinur RAHMAN,Fahmida ALAM. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2019(05)
[4]電氣化鐵路牽引線路高次諧波異常機(jī)理分析[J]. 羅忠游,侯冰,蔡永軍,杜波,高敏. 電力電容器與無功補(bǔ)償. 2019(02)
[5]寬頻域諧波諧振劣化問題及其對(duì)諧波標(biāo)準(zhǔn)的影響分析[J]. 周柯,涂春鳴,謝偉杰,肖凡. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(S2)
[6]超諧波引發(fā)的電能質(zhì)量問題及相關(guān)研究[J]. 莊雙勇,趙偉,何學(xué)農(nóng),黃松嶺. 電測與儀表. 2019(01)
[7]針對(duì)電網(wǎng)不平衡與諧波的鎖相環(huán)改進(jìn)設(shè)計(jì)[J]. 郭磊,王丹,刁亮,姜岳,馮海江. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(06)
[8]配電網(wǎng)電力電子化的發(fā)展和超高次諧波新問題[J]. 肖湘寧,廖坤玉,唐松浩,范文杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]超高次諧波問題及其研究現(xiàn)狀與趨勢[J]. 汪穎,羅代軍,肖先勇,李媛,徐方維. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(02)
[10]兼顧變電站暫降嚴(yán)重性及裝置差異的電能質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[J]. 劉平,歐陽森. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(03)
本文編號(hào):3265513
【文章來源】:電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2020,44(16)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
等間隔采樣方法示意圖
此外,由于上述3種采樣方法頻率分辨率分別為2 kHz,50 Hz,5 Hz,諧波幅值非上述頻率整數(shù)倍時(shí)均會(huì)產(chǎn)生不同程度的頻譜泄漏。因此,本文將諧波分為50 Hz整數(shù)倍、非50 Hz整數(shù)倍、5 Hz整數(shù)倍、非5 Hz整數(shù)倍、2 kHz整數(shù)倍和非2 kHz整數(shù)倍這6類,根據(jù)6種分類的重疊情況,上述分類可由互不重疊的4個(gè)部分表示,如圖3所示。對(duì)照圖3的頻率分區(qū),假設(shè)式(1)所示的ζ個(gè)諧波分量中,f1,f2,…,fα是2 kHz的整數(shù)倍;f1,f2,…,fβ是50 Hz的整數(shù)倍;f1,f2,…,fη是5 Hz的整數(shù)倍;fη+1,fη+2,…,fζ為非5 Hz整數(shù)倍,α<β<η<ζ,諧波分類示意圖如圖3所示。根據(jù)離散傅里葉變換(discrete Fourier transform,DFT)公式,任一整周期采樣波形第h次諧波的幅值可由下式表示:
當(dāng)采用合并等間隔采樣方法時(shí),根據(jù)采樣位置,將式(2)代入式(3),根據(jù)采樣點(diǎn)位置,任一采樣區(qū)間的取值范圍為[(11N1/100)(γ-1),(11N1/100)·(γ-1)+N1/100-1],計(jì)算結(jié)果見式(8)。當(dāng)h=hc時(shí)(根據(jù)圖3中分類,此時(shí)c∈[1,β]),將式(8)展開,可化簡為:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多逆變器并網(wǎng)下的超高次諧振特性分析[J]. 汪穎,羅代軍,肖先勇,曹子恒,孫建風(fēng). 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2020(01)
[2]考慮高次諧波影響的智能配電合并單元改進(jìn)采樣數(shù)據(jù)同步方法[J]. 李博,孫建軍,王朝亮,許烽,查曉明. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(18)
[3]Online power quality disturbance detection by support vector machine in smart meter[J]. Imtiaz PARVEZ,Maryamossadat AGHILI,Arif I.SARWAT,Shahinur RAHMAN,Fahmida ALAM. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2019(05)
[4]電氣化鐵路牽引線路高次諧波異常機(jī)理分析[J]. 羅忠游,侯冰,蔡永軍,杜波,高敏. 電力電容器與無功補(bǔ)償. 2019(02)
[5]寬頻域諧波諧振劣化問題及其對(duì)諧波標(biāo)準(zhǔn)的影響分析[J]. 周柯,涂春鳴,謝偉杰,肖凡. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(S2)
[6]超諧波引發(fā)的電能質(zhì)量問題及相關(guān)研究[J]. 莊雙勇,趙偉,何學(xué)農(nóng),黃松嶺. 電測與儀表. 2019(01)
[7]針對(duì)電網(wǎng)不平衡與諧波的鎖相環(huán)改進(jìn)設(shè)計(jì)[J]. 郭磊,王丹,刁亮,姜岳,馮海江. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(06)
[8]配電網(wǎng)電力電子化的發(fā)展和超高次諧波新問題[J]. 肖湘寧,廖坤玉,唐松浩,范文杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]超高次諧波問題及其研究現(xiàn)狀與趨勢[J]. 汪穎,羅代軍,肖先勇,李媛,徐方維. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(02)
[10]兼顧變電站暫降嚴(yán)重性及裝置差異的電能質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[J]. 劉平,歐陽森. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(03)
本文編號(hào):3265513
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