电网系统中的谐波相量测量方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115308487A(43)申请公布日2022.11.08(21)申请号202210771426.1(22)申请日2022.06.30(71)申请人中国农业大学地址100193北京市海淀区圆明园西路2号(72)发明人薛蕙姚国盛孙冬雪李玉鸽(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002专利代理师赵娜(51)Int.Cl.G01R25/00(2006.01)G01R31/00(2006.01)H02J3/01(2006.01)权利要求书2页说明书14页附图4页(54)发明名称电网系统中的谐波相量测量方法及系统(57)摘要本发明提供一种电网系统中的谐波相量测量方法及系统，方法包括：根据FAD窗函数和SMH窗函数，获取互卷积窗函数；根据所述互卷积窗函数，对电网系统中的周期信号的各次谐波相量的幅值和相位进行测量；其中，所述周期信号中包括多次谐波相量。所述系统执行所述方法。本发明基于FAD窗函数和SMH窗函数设计互卷积窗函数，并基于互卷积窗函数完成对电网系统中包括多次谐波相量的周期信号中的各次谐波相量的幅值和相位准确测量，电网中谐波相量的准备测量对于监测电能质量监测、故障检测和定位、谐波抑制以及准确的估计出电网中的谐波分量参数具有重大的理论意义和实践意义。CN115308487ACN115308487A权利要求书1/2页1.一种电网系统中的谐波相量测量方法，其特征在于，包括：根据FAD窗函数和SMH窗函数，获取互卷积窗函数；根据所述互卷积窗函数，对电网系统中的周期信号的各次谐波相量的幅值和相位进行测量；其中，所述周期信号中包括多次谐波相量。2.根据权利要求1所述的电网系统中的谐波相量测量方法，其特征在于，所述FAD窗函数和SMH窗函数是通过如下方式获取的：根据所述FAD窗函数的窗长度、各个离散点的窗系数以及各个离散点的频率，获取所述FAD窗函数；根据辛格函数、汉明窗函数、所述SMH窗函数中有限脉冲响应滤波器FIR的采样点数、FIR的特征频率以及采样频率，获取所述SMH窗函数。3.根据权利要求1所述的电网系统中的谐波相量测量方法，其特征在于，所述根据FAD窗函数和SMH窗函数，获取互卷积窗函数，包括：将低频分量范围内的各第一离散点的频率的频率响应值调整为第一预设值，将干扰谐波分量范围内的各第二离散点的频率的频率响应值调整为第二预设值；调整低频分量范围内的第一离散点的频率最大值以及干扰谐波分量范围内的第二离散点的频率最大值，获取具有目标主瓣宽度和目标旁瓣宽度的目标FAD窗函数；对所述SMH窗函数中FIR的特征频率进行调整，获取具有目标主瓣宽度的目标SMH窗函数；对所述目标FAD窗函数和所述目标SMH窗函数进行卷积运算，获取所述互卷积窗函数。4.根据权利要求3所述的电网系统中的谐波相量测量方法，其特征在于，所述各第一离散点的频率的频率响应值和各第二离散点的频率的频率响应值是通过如下方式获取的：根据所述FAD窗函数的窗系数矩阵以及第一预设频率响应矩阵，获取各所述第一离散点的频率的频率响应值；根据所述窗系数矩阵以及第二预设频率响应矩阵，获取各所述第二离散点的频率的频率响应值；其中，所述窗系数矩阵是根据各第一离散点和各第二离散点的窗系数确定的；所述第一预设频率响应矩阵是根据所述FAD窗函数的窗长度和各第一离散点的频率确定的；所述第二预设频率响应矩阵是根据所述窗长度和各第二离散点的频率确定的。5.一种电网系统中的谐波相量测量系统，其特征在于，包括：获取模块以及测量模块；所述获取模块，用于根据FAD窗函数和SMH窗函数，获取互卷积窗函数；所述测量模块，用于根据所述互卷积窗函数，对电网系统中的周期信号的各次谐波相量的幅值和相位进行测量；其中，所述周期信号中包括多次谐波相量。6.根据权利要求5所述的电网系统中的谐波相量测量系统，其特征在于，所述获取模块，还用于：根据所述FAD窗函数的窗长度、各个离散点的窗系数以及各个离散点的频率，获取所述FAD窗函数；以及2CN115308487A权利要求书2/2页根据辛格函数、汉明窗函数、所述SMH窗函数中有限脉冲响应滤波器FIR的采样点数、FIR的特征频率以及采样频率，获取所述SMH窗函数。7.根据权利要求1所述的电网系统中的谐波相量测量系统，其特征在于，所述获取模块，包括：第一获取子模块，用于将低频分量范围内的各第一离散点的频率的频率响应值调整为第一预设值，将干扰谐波分量范围内的各第二离散点的频率的频率响应值调整为第二预设值；以及调整低频分量范围内的第一离散点的频率最大值以及干扰谐波分量范围内的第二离散点的频率最大值，获取具有目标主瓣宽度和目标旁瓣宽度的目标FAD窗函数；第二获取子模块，用于对所述SMH窗函数中FIR的特征频率进行调整，获取具有