一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法与流程

1.本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法。


背景技术：

2.随着传统能源的消耗和环境问题，分布式电源被人们广泛的使用，使用分布式电源电能需要经过逆变器将直流电能转换为符合要求的交流电输出。而由于负荷的类型不同，可能会导致一定的谐波分量的流入，会导致分布式电源工作的不稳定，进而影响到用电用户甚至电网。
3.为了确保用电用户用电的安全可靠和电网运行的安全性，需要将谐波控制在安全范围以内，避免谐波危害的产生和扩大。
4.目前谐波检测容易受环境影响，同时不能准确的找到具体的谐波频率和能量，会导致检测结果的不准确，也无法更好的进行处理。本发明提出一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法，能够准确计算出实际的谐波频率和谐波功率，进而更好的进行谐波判断。


技术实现要素：

5.本发明提供一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法，能够准确计算出实际的谐波频率和谐波功率，进而更好的进行谐波判断。
6.本发明具体为一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法，所述分布式电源谐波检测方法包括以下步骤：
7.步骤(1)：采集电流信号、电压信号；
8.步骤(2)：计算所述分布式电源功率因数；
9.步骤(3)：判断所述功率因数是否大于功率因数参考值，若是，进入步骤(4)；若不是，返回步骤(1)；
10.步骤(4)：对所述电压信号进行转换，列出离散时间函数；
11.步骤(5)：构建自相关函数；
12.步骤(6)：根据所述自相关函数构建自相关矩阵；
13.步骤(7)：计算所述自相关矩阵的特征值矩阵；
14.步骤(8)：计算所述自相关矩阵对应的空间向量矩阵；
15.步骤(9)：计算信号源数目；
16.步骤(10)：计算功率谱分析曲线，得到谐波频率和谐波功率；
17.步骤(11)：判断所述谐波频率和所述谐波功率是否异常，并及时报警显示。
18.计算所述电压信号离散时间函数的算法为
19.其中，n为最高谐波次数，k为谐波次数，u
k
为k次谐波幅值，f
k
为k次谐波频率，δt为采样时间间隔，v(i)为白噪声，i＝0,1,
…
,i
‑
1，i为采样点数。
20.计算所述自相关函数的算法为
21.构建所述自相关矩阵的算法为
22.由(m+1)个r
u
(l)组成。
23.计算所述自相关矩阵对应的所述空间向量矩阵的算法为
24.r
′
＝re
k
，其中，
25.计算所述信号源数目的算法为
26.其中，所述a为所述特征值的个数，所述所述所述λ
i
为第i个所述特征值；所述j就是所述信号源数目。
27.计算所述功率谱分析曲线的算法为
28.其中，所述e
n
为所述空间向量矩阵除b以外的其余行构成的矩阵，所述b为所述空间向量矩阵的第一行；
29.在所述功率谱分析曲线出现尖峰时，所对应的频率即为所述谐波频率，所对应的功率即为所述谐波功率。
30.与现有技术相比，有益效果是：所述分布式电源谐波检测方法能够准确计算出实际的谐波频率和谐波功率，进而更好的进行谐波判断。
附图说明
31.图1为本发明一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法的工作流程图。
具体实施方式
32.下面结合附图对本发明一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法的具体实施方式做详细阐述。
33.如图1所示，本发明的分布式电源谐波检测方法包括以下步骤：
34.步骤(1)：采集电流信号、电压信号；
35.步骤(2)：计算所述分布式电源功率因数；
36.步骤(3)：判断所述功率因数是否大于功率因数参考值，若是，进入步骤(4)；若不是，返回步骤(1)；
37.步骤(4)：对所述电压信号进行转换，列出离散时间函数其中，n为最高谐波次数，k为谐波次数，u
k
为k次谐波幅值，f
k
为k次谐波频率，δt为采样时间间隔，v(i)为白噪声，i＝0,1,
…
,i
‑
1，i为采样点数；
38.步骤(5)：构建自相关函数
39.步骤(6)：根据所述自相关函数构建自相关矩阵由(m+1)个r
u
(l)组成；
40.步骤(7)：计算所述自相关矩阵的特征值矩阵；
41.步骤(8)：计算所述自相关矩阵对应的空间向量矩阵r
′
＝re
k
，其中，
42.步骤(9)：计算信号源数目其中，所述a为所述特征值的个数，所述所述所述λ
i
为第i个所述特征值；所述j就是所述信号源数目；
43.步骤(10)：计算功率谱分析曲线其中，所述e
n
为所述空间向量矩阵除b以外的其余行构成的矩阵，所述b为所述空间向量矩阵的第一行；计算谐波频率和谐波功率；
44.步骤(11)：判断所述谐波频率和所述谐波功率是否异常，并及时报警显示：
45.将所述谐波频率与谐波频率参考值进行比较，若大于所述谐波频率参考值，发出谐波频率异常报警；
46.将所述谐波功率与谐波功率参考值进行比较，若大于所述谐波功率参考值，发出谐波功率异常报警。
47.在所述功率谱分析曲线出现尖峰时，所对应的频率即为所述谐波频率，所对应的功率即为所述谐波功率。
48.最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。


技术特征：
1.一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法，其特征在于，所述分布式电源谐波检测方法包括以下步骤：步骤(1)：采集电流信号、电压信号；步骤(2)：计算所述分布式电源功率因数；步骤(3)：判断所述功率因数是否大于功率因数参考值，若是，进入步骤(4)；若不是，返回步骤(1)；步骤(4)：对所述电压信号进行转换，列出离散时间函数；步骤(5)：构建自相关函数；步骤(6)：根据所述自相关函数构建自相关矩阵；步骤(7)：计算所述自相关矩阵的特征值矩阵；步骤(8)：计算所述自相关矩阵对应的空间向量矩阵；步骤(9)：计算信号源数目；步骤(10)：计算功率谱分析曲线，得到谐波频率和谐波功率；步骤(11)：判断所述谐波频率和所述谐波功率是否异常，并及时报警显示。2.根据权利要求1所述的一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法，其特征在于，计算所述电压信号离散时间函数的算法为其中，n为最高谐波次数，k为谐波次数，u
k
为k次谐波幅值，f
k
为k次谐波频率，δt为采样时间间隔，v(i)为白噪声，i＝0,1,
…
,i
‑
1，i为采样点数。3.根据权利要求2所述的一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法，其特征在于，计算所述自相关函数的算法为4.根据权利要求3所述的一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法，其特征在于，构建所述自相关矩阵的算法为由(m+1)个r
u
(l)组成。5.根据权利要求4所述的一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法，其特征在于，计算所述自相关矩阵对应的所述空间向量矩阵的算法为r
′
＝re
k
，其中，6.根据权利要求5所述的一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法，其特征在于，计算所述信号源数目的算法为其中，所述a为所述特征值的个数，所述所述所述λ
i
为第i个所述特征值；所述j就是所述信号源数目。
7.根据权利要求6所述的一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法，其特征在于，计算所述功率谱分析曲线的算法为其中，所述e
n
为所述空间向量矩阵除b以外的其余行构成的矩阵，所述b为所述空间向量矩阵的第一行；在所述功率谱分析曲线出现尖峰时，所对应的频率即为所述谐波频率，所对应的功率即为所述谐波功率。

技术总结
本发明提供了一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法，包括：(1)：采集电流信号、电压信号；(2)：计算分布式电源功率因数；(3)：判断功率因数是否大于参考值，若是，进入(4)；若不是，返回(1)；(4)：对电压信号进行转换，列出离散时间函数；(5)：构建自相关函数；(6)：构建自相关矩阵；(7)：计算自相关矩阵特征值矩阵；(8)：计算自相关矩阵对应空间向量矩阵；(9)：计算信号源数目；(10)：计算功率谱分析曲线；(11)：判断是否异常，并及时报警显示。本发明提供一种包含逆变器的分布式电源谐波检测方法，能够准确计算出实际的谐波频率和谐波功率，进而更好的进行谐波判断。而更好的进行谐波判断。而更好的进行谐波判断。


技术研发人员：毛艳芳
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司南通供电分公司
技术研发日：2021.08.23
技术公布日：2021/12/10