正值增量xo[ 1 ]，设定正弦分量校正值增量XI[ 1 ]、X2 [l]…、XN[l]，余弦分量校正值增量yl[l]、y2[l]…、yN[l]，估计频率校正值增量zl[l]、z2 [1]、…、ZN[1]的初值均为0。4. 根据权利要求2所述的基于Adams算法的频率自适应谐波间谐波分析方法，其特征在 于，所述步骤S3中算法的第一阶段，依据采样时刻采取不同处理方案，其中，j为递推变量，e 为选择变量； (1)对采样时刻T，3T，5T，7T，依次执行W下步骤： S101、令j = 2，e = l，利用式（1)获得直流分量校正值增量x〇[2]，令下标η分别取值为1， 2，···，Ν，循环执行式(2)，获得正弦分量校正值增量χη[2]、余弦分量校正值增量yn[2]、估计 频率校正值增量Zn[2];SI 02、令j = 3，e = 1，利用式（1)获得直流分量校正值增量x〇[ 3 ]，令下标η分别取值为1， 2,…，Ν，循环执行式(2)，获得正弦分量校正值增量χη[3]、余弦分量校正值增量yn[3]、估计 频率校正值增量Zn[3]; (2)对采样时刻2T，4T，6T，8T，依次执行W下步骤： 5103、 令j = 4，e = 2,利用式（1)获得直流分量校正值增量X0[4]，令下标η分别取值为1， 2,…，Ν，循环执行式(2)，获得正弦分量校正值增量χη[4]、余弦分量校正值增量yn[4]、估计 频率校正值增量Zn[4]; 5104、 依据式(3)对直流分量U0进行校正处理，获得直流分量校正值的，令下标η分别取 值为1，2，···，Ν，循环执行式(4)，分别对正弦分量SUn、余弦分量CUn、估计频率fn进行校正处 理，分别获得正弦分量、余弦分量和估计频率的校正值5鳴、、记，并对估计频率的校 正值嚴进行限幅处理W满足条件於 < 馬。；5105、 按照式(5)和(6)，令步骤S104中的得到校正值为相应的直流分量、各交流的正弦 分量、余弦分量和估计频率的值，即5106、 依据校正处理后的直流分量110、正弦分量SU1、SU2、···、SUN、余弦分量CU1、CU2、…、 州N、估计频率f 1、f 2、· · ·、f N的值，令j = 1，e = 0，利用式（1)更新直流分量校正值增量X0 [ 1 ]，令 下标η分别取值为1，2，···，Ν，循环执行式(2)，分别更新正弦分量校正值增量Xn[l]、余弦分 量校正值增量yn[ 1 ]、估计频率校正值增量Zn[ 1 ]; 5107、 利用式(7)获得存档用直流分量校正值增量f〇[m]，令下标η分别取值为1，2,…，N， 循环执行式(8)，分别获得存档用正弦分量校正值增量SUfn[m]、余弦分量校正值增量CUfn [m]、估计频率校正值增量ω fn[m]; fo[m] =xo[l] (7)(8) 其中，m从1开始，在前8个采样周期时间内的采样时刻21'，41'，61'，81'时分别获得1组存档 用校正值增量数据，m的值依次加1，分别为1、2、3、4,共获得4组校正值增量数据和8T时刻校 正处理后获得的直流分量U0、正弦分量SU1、SU2、· · ·、SUN、余弦分量CU1、CU2、…、CUN的值作为 算法第二阶段的初始值； S108、输出数据：依据校正处理后的直流分量110、正弦分量SU1、SU2、…、SUN、余弦分量 cm、CU2、…、CUN、估计频率f 1、f 2、…、f N的值，矛II用式(9)将直流分量输出保存至U0[m]、令下 标η分别取值为1，2，…，N，循环执行式（10)， u〇[m]=u〇 (9)(10) 将各交流成分的谐波或间谐波正弦分量、谐波或间谐波余弦分量、估计频率、估计幅值 和相角依次输出保存至SUn[m]、CUn[m]、fn[m]、dn[n〇和目n[m]。5.根据权利要求2所述的基于Adams算法的频率自适应谐波间谐波分析方法，其特征在 于，所述步骤S5中算法的第二阶段，从采样时刻8T开始，W采样周期2T采集所述被测信号， 对采样数据US，依次执行W下步骤： S201、依据校正处理后获得的直流分量U0,直流分量校正值增量fo[l]、fo[2]、fo[3]、fo [4]，利用式（11)获得直流分量预估值城，依据正弦分量SU1、SU2、…、SUN和正弦分量校正值 增量sufi[l]、sufi[2]、sufi[3]、sufi[4]，...，sufN[l]、sufN[2]、sufN[3]、sufN[4]，余弦分量 CU1、CU2、…、CUN和余弦分量校正值增量cufi[l]、cufi[2]、cufi[3]、cufi[4]，…，cufN[l]、 cufN[2]、cufN[3]、cufN[4]，估计频率fl、f2、...、fN，估计频率校正值增量 wfi[l]、C〇fi[2]、ω fi[3]、wfi[4]，···，ωfN[l]、ωfN[2]、ωfN[3]、ωfN[4]，令n分别取值为l，2，…，N，循环执行 式(12)，获得正弦分量预估值《?if、余弦分量预估值&'嫁、估计频率预估值/；/';(11)5202、 依据直流分量预估值媒，利用式（13)获得直流分量校正值增量荐，运用正弦分 量预估值《<^'、S的、…、余弦分量预估值c"f、. 口《《，估计频率预估值 於、货、....、/7,令η分别取值为1，2，…，N，循环执行式(14)，获得正弦分量校正值增量》?#7、余弦分量校正值增量《於'、估计频率校正值增量巧/Τ ? 5203、 依据校正处理后获得的直流分量U0、直流分量校正值增量fo[2]、fo[3]、fo[4]、 ,巧'，依据式(15)对直流分量UG进行校正处理，获得直流分量校正值诚； 正弦分量SU1、SU2、…、SUN和正弦分量校正值增量sufi[2]、sufi[3]、sufi[4]，…，sufN [2] 、sufN[3]、sufN[4]、?於'，余弦分量CU1、CU2、…、州N和余弦分量校正值增量cufi[2]、cufi [3] 、cufl[4]，…，cufN[2]、cufN[3]、cufN[4]、巧/7，估计频率fi、f2、…、fN，估计频率校正值 增量 wfi[2]、wfi[3]、wfi[4]，···，wfN[2]、wfN[3]、wfN[4]、仿麻'、份於...,份_/7，令下 标η分别取值为1，2，···，Ν，循环执行式（16)，先对正弦分量SUn、余弦分量CUn、估计频率fn进 行校正处理；分别获得正弦分量校正值S為，余弦分量校正值C的和估计频率校正值;并 对校正后的估计频率进行限幅处理W满足条件％:_1《.传< ;5204、 按照式（17)和（18)，令步骤S203中的得到校正值为相应的直流分量、各交流的正 弦分量、余弦分量和估计频率的值，即5205、 更新校正值增量，取i分别取值为2,3,4执行式（19)更新直流分量校正值增量fo [l] 、fo[2]、fo[3];当i分别取值为2,3,4时，令下标n分别取值为l，2，…，N，循环执行式(20) 更新正弦分量校正值增量sufi[l]、sufi[2]、sufi[：3]，...，sufN[l]、sufN[2]、sufN[：3]，W及余 弦分量校正值增量cufi[ 1]、cufi[2]、cufi[3]，...，cufN[l]、cufN[2]、cufN[3]，w及估计频率 校正值增量ωfl[l]、ωfl[2]、ωfl[3]，...，ωfN[l]、ωfN[2]、ωfN[3]; fo[i-l]=fo[i] (19)(20) 按式(21)更新直流分量校正值增量f〇[4]，令下标n分别取值为1，2，···，Ν，循环执行式 (22)更新正弦分量校正值增量sufi[4]、suf2[4]，…，sufN[4]，余弦分量校正值增量cufi [4]、cuf2[4]，···，cufN[4巧日估计频率校正值增量ωfl[4]、ωf2[4]，···，ωfN[4];5206、 输出数据：依据校正处理后的直流分量U0、正弦分量SU1、SU2、···、SUN、余弦分量 州1、州2、…、州N、估计频率f 1、f 2、…、fN的值，利用式(23)将直流分量输出保存至U0[m]、令下 标η分别取值为1，2，···，Ν，循环执行式(24)，将各交流成分的电压谐波或间谐波正弦分量、 电压谐波或间谐波余弦分量、估计频率、估计幅值和相角依次输出保存至SUn[m]、CUn[m]、fn [m] 、dn[m]和目n[m]; u〇[m] =u〇 (23)算法第一阶段后，m的值为4,此处m从5开始，每次输出保存后加1。6.根据权利要求2所述的基于Adams算法的频率自适应谐波间谐波分析方法，其特征在 于:在算法第一阶段和第二阶段中，可采取读取离线数据，或者通过中断方式读取实时数据 获取采样数据。
【专利摘要】本发明公开一种基于Adams算法的频率自适应谐波间谐波分析方法，设定交流分量个数N的值，采样周期为T秒，算法包括两个阶段：先以采样周期T定时对被测信号(电压或电流)进行采样，获得所述被测信号的前8个采样数据，运用Runge-Kutta方法获得4组初始值；以后按采样周期2T对被测信号进行定时采样，对得到的采样数据运用Adams算法处理；两个阶段都是通过预估—校正算法获得估计频率、以及谐波或间谐波分量，然后依公式计算谐波或间谐波的估计幅值和相角。本发明采用预估—校正算法分析谐波和间谐波，易于在计算机中编程实现，并且具有四阶精度和四阶收敛速度。
【IPC分类】G01R23/16, G06F19/00
【公开号】CN105550516
【申请号】CN201510924983
【发明人】董学平, 储昭碧, 朱敏
【申请人】合肥工业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月11日