[发明专利]一种基于DSP的风力发电机组闪变测量方法

说明书

本发明提供一种基于DSP的风力发电机组闪变测量方法，包括如下步骤：S1、将输入的被测电压适配成适合仪器的电压数值；S2、将信号依次经过平方检测滤波器、0.05‑35HZ带通滤波器和视感度加权滤波器、平方和一阶平滑均值滤波器；S3、对输入信号闪变进行统计分析；其中，在上述步骤S2中所使用的滤波器均为无限冲击响应滤波器，所述0.05‑35HZ带通滤波器中的高阶低通滤波器采用多个低阶滤波器级联的形式实现。本方法有效的避免了高阶滤波器在采样率比较高的时候，出现的滤波器系数太小甚至接近于0的问题，从而在一定程度上提高了闪变测量的精度和测量的速度。

技术领域

本发明主要涉及风力发电机组电能质量测量相关技术领域，具体是一种基于DSP的风力发电机组闪变测量方法。

背景技术

IEC标准给出了模拟闪变仪的测量算法，为IEC推荐的“灯-眼-脑”环节的模拟，也就是带有平方乘法器的解调器，高通滤波器，低通滤波器和加权滤波器的模拟设计。“灯-眼-脑”环节的输入端信号为一定频率的信号对我国工频信号进行调制之后产生的调幅波，“灯-眼-脑”环节的作用是把经过调制之后产生的调幅波中的闪变频率(电压波动分量)成分解调出来。电压波动引起照度波动对人的主观视觉反应程度称为瞬时闪变视感度通常以闪变觉察率为50％作为瞬时闪变视感度的衡量单位，即定为S＝1觉察单位。周期性或近于周期性的电压波动对照度波动的影响大。作用最为显著的是8.8Hz调幅波的正弦波动电压，它作用于230V,60W的白炽灯，在S＝1觉察单位的的电压波动值为0.25％。依据模拟闪变测量算法也衍生出许多数字式的测量算法，其中数字滤波器的设计一般分为无限冲击响应滤波器(IIR)和有限冲击响应滤波器(FIR)。

IEC标准给出的模拟式闪变测量算法和数字式闪变测量算法的计算精度较低，计算速度较慢，且现有设计中出现的有限冲击响应数字滤波器占用系统资源较大，算法复杂。

发明内容

为解决目前技术的不足，本发明结合现有技术，从实际应用出发，提供一种基于DSP的风力发电机组闪变测量方法，本方法有效的避免了高阶滤波器在采样率比较高的时候，出现的滤波器系数太小甚至接近于0的问题，从而在一定程度上提高了闪变测量的精度和测量的速度。

本发明的技术方案如下：

一种基于DSP的风力发电机组闪变测量方法，包括如下步骤：

S1、将输入的被测电压适配成适合仪器的电压数值；

S2、将信号依次经过平方检测滤波器、0.05-35HZ带通滤波器和视感度加权滤波器、平方和一阶平滑均值滤波器；

S3、对输入信号闪变进行统计分析；

其中，在上述步骤S2中所使用的滤波器均为无限冲击响应滤波器，所述0.05-35HZ带通滤波器中的高阶低通滤波器以及视感度加权滤波器均采用多个低阶滤波器级联的形式实现。

进一步的，在上述步骤S2中，根据模拟测量系统各个滤波器的传递函数，以采样频率为2000HZ，采用双线性变换法得到各个数字滤波器的系统函数，具体为：

截止频率0.05HZ的一阶高通滤波器的传递函数为

截止频率35HZ的六阶巴特沃斯低通滤波器的传递函数为

a＝(219.91)⁶,b＝848.85,c＝360768.64,d＝9.14×(219.91)³,e＝7.46×(219.91)⁴,f＝3.86×(219.91)⁵

视感度加权滤波器的传递函数为

一阶平滑均值滤波器的传递函数为