[发明专利]一种基于电压谐波幅值的谐振点检测方法

说明书

本发明公开了一种基于电压谐波幅值的谐振点检测方法，包括以下步骤，步骤一，利用低频载波发送机向变压器低压侧注入幅值相等、频率不同的载波电流信号；步骤二，检测变压器低压侧总支路的电压信号U(t)；步骤三，根据滑动DFT算法，提取出电压信号中不同频率的电压谐波波形；步骤四，根据提取的不同频率的谐波电压幅值大小，确定谐振点的频率。本发明实现简单，只需测量变压器低压侧总支路的电压信号，同时设备电路可直接对该电压信号进行测量，无需安装电压互感器，另外由于该方法计算量小，可实现实时在线检测，具有很好的工程实用性。

技术领域

本发明涉及配电网自动化系统领域，涉及一种基于电压谐波幅值的谐振点检测方法。

背景技术

近些年随着社会的发展，国家以及电力企业越来越注重供电系统的电能质量，良好的电能质量是电网以及广大电力用户的设备安全、稳定、经济运行的保证。电能质量的高低也成为衡量一个国家发展水平的重要标志。由于实际的电网系统中通常含有大量的谐波源，比如电弧炉、电焊以及一些家用电器设备，这些谐波会引起电网中的电压电流发生畸变，导致设备异常运行，降低设备的使用寿命。为了提高电力系统的电能质量，通常会向电网中投切补偿电容器，以提高系统的品质因素，降低线路损耗，由于电网系统中含有各种谐波，可能会引起投切的补偿电容器发生谐振，损坏电容器设备，甚至威胁操作人员的生命安全。因此，准确检测出电网系统的谐振点，对于投切电容器具有很重要的指导意义。

目前常用的谐振点检测方法多为采用专业的检测设备，价格昂贵，使用比较复杂，当检测到所需的电压电流信号后，还需上传到主站来进行分析，检测速度较慢，不能够实现实时在线检测。因此，需要发展一种操作简单、能够实时在线检测谐振点的方法。

发明内容

本发明针对上述问题，克服现有技术的不足，提出一种基于电压谐波幅值的谐振点检测方法，该方法利用滑动DFT算法提取出不同频率的电压谐波波形，根据电压谐波幅值的大小来检测谐振点。该方法计算量小，实现简单，只需检测变压器低压侧的电压信号，同时设备电路可直接对该电压信号进行测量，无需安装电压互感器，另外由于该方法计算量小，可实现实时在线检测，具有很好的工程实用性。

本发明通过计算不同频率的电压谐波幅值来检测系统的谐振点。该方法首先利用低频载波发送机通过变压器低压侧向电网系统中注入幅值相等、频率不同的载波电流信号，同时利用该设备检测变压器低压侧总支路的电压信号，然后根据滑动DFT算法提取出该电压信号中频率不同的电压谐波波形，最后根据电压谐波幅值的大小检测谐振点。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种基于电压谐波幅值的谐振点检测方法，包括以下步骤，

步骤一，利用低频载波发送机通过变压器低压侧向电网系统中注入幅值相等、频率不同的载波电流信号。

步骤二，检测变压器低压侧总支路的电压信号U(t)。

步骤三，根据滑动DFT算法，提取出电压信号中不同频率的电压谐波波形。

步骤四，根据提取的不同频率的电压谐波幅值大小，确定谐振点的频率。

进一步地，步骤三中的滑动DFT算法的计算公式为，

其中，a_k为第k次电压谐波的实部，b_k为第k次电压谐波的虚部，N为工频周波的采样点数，k为提取的电压谐波次数，T＝20ms。

进一步地，步骤四中的根据提取的不同频率谐波电压幅值的大小确定谐振点频率的原则为，越靠近谐振点，电压谐波的幅值越大，选取电压谐波幅值最大的频率作为谐振点的频率。

进一步地，步骤一中频率范围在1K～5KHz之间。