基于相关特性的谐波发射水平估计方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电能质量监测与分析技术领域，特别涉及一种基于相关特性的谐波发 射水平估计方法。
【背景技术】
[0002] 谐波污染问题是配电网和微电网中常见的电能质量问题，近年来公用电网中分布 式电源和非线性负荷的接入量不断上升，使得公用电网的谐波问题日渐突出。为有效治理 谐波污染，必须明确谐波污染责任，即准确定位谐波来源并评估谐波发射水平。谐波在电网 中的传播特性较为特殊，且存在交互作用和叠加效应，这些特性给谐波发射水平的估计造 成了困难。相关技术中的谐波发射水平估计方法在使用条件上存在一定的适应性问题，工 程实际应用中的精度不能令人满意。部分谐波发射水平估计方法依赖于一些不便测量的系 统参数，因而在实际工程应用中的实用性受到较大局限。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的 一个目的在于提出一种能够简便而准确地估计谐波发射水平的基于相关特性的谐波发射 水平估计方法。
[0004] 为了实现上述目的，根据本发明实施例的基于相关特性的谐波发射水平估计方 法，包括以下步骤：S1、确定待估计的电气端口和待分析的目标；S2、以相同的采样间隔同 时对所述待估计的电气端口上的电压和电流进行采样，以获取第一电压采样序列和对应的 第一电流采样序列，其中，在每个工频基波周期内对所述待估计的电气端口上的电压和电 流进行采样的采样点数相同；S3、根据所述待分析的目标对所述第一电压采样序列和所述 第一电流采样序列进行信息提取以获取电压基波相位、电流基波相位和电压总谐波畸变 率；S4、根据所述电压基波相位和所述电流基波相位计算初始平移位置，并在以所述初始平 移位置为中心的预设范围内以一个单位进行多次平移以获取多个平移位置，以及分别对所 述多个平移位置进行电流圆周移位操作以获得多个数据序列，并根据所述多个数据序列计 算对应的圆周移位相关系数中的最大值；以及S5、根据所述电压总谐波畸变率和所述相关 系数最大值计算主动电流总谐波畸变率，并根据所述主动电流总谐波畸变率估计所述待估 计的电气端口的谐波发射水平。
[0005] 根据本发明实施例的基于相关特性的谐波发射水平估计方法，在确定待估计的电 气端口和待分析的目标后，以相同的采样间隔同时对待估计的电气端口上的电压和电流进 行采样，以获取第一电压采样序列和对应的第一电流采样序列，进而根据待分析的目标对 第一电压采样序列和第一电流采样序列进行信息提取以获取电压基波相位、电流基波相位 和电压总谐波畸变率，从而根据电压基波相位和电流基波相位计算初始平移位置，并在以 初始平移位置为中心的预设范围内以一个单位进行多次平移以获取多个平移位置，分别对 多个平移位置进行电流圆周移位操作以获得多个数据序列，并根据多个数据序列计算对应 的圆周移位相关系数中的最大值，最后根据电压总谐波畸变率和相关系数最大值计算主动 电流总谐波畸变率，并根据主动电流总谐波畸变率对待估计的电气端口的谐波发射水平进 行估计。该基于相关特性的谐波发射水平估计方法能够简便地获取待估计的电气端口的 电压和电流信息，并根据待分析的目标准确地对待估计的电气端口的谐波发射水平进行估 计，具有良好的适应性和实用性，利于在实际工程中推广应用。
[0006] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述待分析的目标为分析所述待估计的电 气端口的预设范围内的所有次数的谐波分量综合作用所得的谐波发射水平，或者分析所述 待估计的电气端口的预设范围内的特定次数谐波分量的谐波发射水平，其中，所述特定次 数为h。
[0007] 进一步地，在本发明的一个实施例中，当所述待分析的目标为分析所述待估计的 电气端口的预设范围内的所有次数的谐波分量综合作用所得的谐波发射水平时，所述步骤 S3具体为：对所述第一电压采样序列和所述第一电流采样序列进行快速傅立叶变换以获 取所述电压基波相位、所述电流基波相位、电压总谐波畸变率和电流基波幅值。
[0008] 进一步地，在本发明的一个实施例中，根据以下公式对平移位置进行电流圆周移 位操作以获得数据序列：
【主权项】
1. 一种基于相关特性的谐波发射水平估计方法，其特征在于，包括以下步骤： 51、 确定待估计的电气端口和待分析的目标； 52、 以相同的采样间隔同时对所述待估计的电气端口上的电压和电流进行采样，以获 取第一电压采样序列和对应的第一电流采样序列，其中，在每个工频基波周期内对所述待 估计的电气端口上的电压和电流进行采样的采样点数相同； 53、 根据所述待分析的目标对所述第一电压采样序列和所述第一电流采样序列进行信 息提取以获取电压基波相位、电流基波相位和电压总谐波畸变率； 54、 根据所述电压基波相位和所述电流基波相位计算初始平移位置，并在以所述初始 平移位置为中心的预设范围内以一个单位进行多次平移以获取多个平移位置，以及分别对 所述多个平移位置进行电流圆周移位操作以获得多个数据序列，并根据所述多个数据序列 计算对应的圆周移位相关系数中的最大值； 55、 根据所述电压总谐波畸变率和所述相关系数最大值计算主动电流总谐波畸变率， 并根据所述主动电流总谐波畸变率估计所述待估计的电气端口的谐波发射水平。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待分析的目标为分析所述待估计的电 气端口的预设范围内的所有次数的谐波分量综合作用所得的谐波发射水平，或者分析所述 待估计的电气端口的预设范围内的特定次数谐波分量的谐波发射水平，其中，所述特定次 数为h。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述待分析的目标为分析所述待估计的 电气端口的预设范围内的所有次数的谐波分量综合作用所得的谐波发射水平时，所述步骤 S3具体为： 对所述第一电压采样序列和所述第一电流采样序列进行快速傅立叶变换以获取所述 电压基波相位、所述电流基波相位、电压总谐波畸变率和电流基波幅值。