[发明专利]一种基于CVT频率响应特性的谐波电压相量重构方法

权利要求书

1.一种基于CVT频率响应特性的谐波电压相量重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)确定所述电力网络量测节点，并利用CVT采集量测节点初始电压时域数据u(t)。

2)对初始电压时域数据u(t)进行处理，转换得到初始电压频域数据。

3)计算用于表征CVT频率响应特性的幅值重构因子和相位重构因子；

4)利用幅值和相位重构因子修正初始电压频域数据，计算得到量测节点谐波电压相量。

2.根据权利要求1所述的一种基于CVT量测数据的谐波电压相量重构与谐波状态估计方法，其特征在于，对初始电压时域数据u(t)进行处理，转换得到初始电压频域数据的步骤包括：

1)对初始电压时域数据u(t)进行傅里叶变换，得到频域上的电压U(h)，即：

式中，t为时间；h为频率；e^-iht为复变函数；表示傅里叶变换操作；

2)对频域上的电压U(h)进行处理，得到初始电压频域数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于CVT量测数据的谐波电压相量重构与谐波状态估计方法，其特征在于，所述初始电压频域数据包括初始电压幅值和相位，即：

V_mh＝abs(U(h))    (2)

θ_mh＝angle(U(h))    (3)

式中，V_mh为初始h次谐波电压幅值；θ_mh初始h次谐波电压相位。

4.根据权利要求1所述的一种基于CVT量测数据的谐波电压相量重构与谐波状态估计方法，其特征在于，计算用于表征CVT频率响应特性的幅值重构因子和相位重构因子的步骤包括：

1)计算CVT端口的归一化入射散射变量a_k和归一化反射散射变量b_k，即：

式中，U_k和I_k分别表示端口电压和电流；Z_k为参考阻抗；端口序号k＝1或2；

2)开展CVT扫频试验，建立体现线性二端口网络端口特性的散射参数矩阵，即：

其中，散射参数S₁₁、散射参数S₁₂、散射参数S₂₁、散射参数S₂₂分别如下所示：

3)建立CVT输入与输出端口电压关系，即：

式中，F(s)为表征CVT一次电压和二次电压之间的线性关系的传递函数；

4)计算传递函数F(s)的逆函数G(jω_h)，即：

式中，U₁(jω_h)和U₂(jω_h)分别是信号发生器输出h次的信号时CVT的一次侧输入电压和二次侧输出电压；U_1A(jω_h)、U_2A(jω_h)、ω_h、φ_1P、φ_2P为一次侧输入电压幅值、二次侧输出电压幅值、谐波角频率、一次侧输入电压相位、二次侧输出电压相位；

5)计算用于表征CVT频率响应特性的幅值重构因子和相位重构因子，即：

式中，δ_h为相位角重构因子；R_h为幅值重构因子；ω₁为基波角频率。

5.根据权利要求4所述的一种基于CVT量测数据的谐波电压相量重构与谐波状态估计方法，其特征在于，开展CVT扫频试验的设备包括矢量网络分析仪。