[发明专利]一种基于虚拟滤波因子的谐波检测方法与系统

摘要

本发明涉及一种基于虚拟滤波因子的谐波检测方法与系统，本发明通过构造正变换虚拟滤波因子和反变换虚拟滤波因子；将输入的三相电流进行正变换以获得α、β坐标系电流；根据正变换虚拟滤波因子将正变换后获得的电流变换到n次谐波虚拟np、nq轴坐标系；根据反变换虚拟滤波因子对变换到n次谐波虚拟np、nq轴坐标系的电流信号进行虚拟滤波因子反变换，获取对应α、β坐标系瞬时电流；最后再将获取的对应α、β坐标系瞬时电流进行反变换，使之转换成瞬时的三相n次谐波电流。本发明通过n次谐波虚拟角度的构建，获得对应次谐波虚拟滤波因子，整个过程无需电压信号参与锁相角度运算，克服了因锁相精度以及电压畸变造成的谐波检测精度降低的问题。

主权项

1.一种基于虚拟滤波因子的谐波检测方法，其特征在于，该检测方法包括以下步骤：1)根据基波频率、目标谐波次数、谐波运算时刻和反变换相位补偿角构造正变换虚拟滤波因子Cn和反变换虚拟滤波因子2)将输入的三相电流进行正变换以获得α、β静止坐标系电流值，作为n次谐波检测提供静止坐标系电流值；3)根据正变换虚拟滤波因子Cn将正变换后获得的iα、iβ变换到n次谐波虚拟np、nq轴坐标系；4)根据反变换虚拟滤波因子对变换到n次谐波虚拟np、nq轴坐标系的电流信号进行虚拟滤波因子反变换，获取对应α、β静止坐标系瞬时电流；5)将步骤4)中获取的对应α、β静止坐标系瞬时电流进行反变换，使之转换成瞬时的三相n次谐波电流，从而实现对n次谐波的检测；所述步骤1)中正变换虚拟滤波因子Cn的构造过程如下：A.根据基波频率f1、目标的谐波次数n、n次谐波运算时刻tn计算正变换虚拟角度θn，θn＝2πnf1tn其中tn取值从0开始，在0到基波周期内按照计时步长Δt周期性取值，计时步长Δt则根据基波周期以及一个基波周期时间内谐波检测运算次数m计算获得，公式如下：tn＝tnp+Δt＝tnp+1/(mf1)，tnp为n次谐波上一个运算时刻；B.对所计算得到的虚拟角度θn进行三角函数运算，获取对应n次谐波的正变换虚拟三角函数sinθn和cosθn，sinθn＝sin(2πnf1tn)cosθn＝cos(2πnf1tn)其中sinθn为n次谐波的正变换虚拟正弦值，cosθn为n次谐波的正变换虚拟余弦值；C.根据获取的虚拟三角函数sinθn和cosθn组建对应n次谐波检测所需的正变换虚拟滤波因子Cn，反变换虚拟滤波因子构造过程如下：a.根据正变换虚拟角度θn和反变换相位补偿角Δθn计算反变换虚拟角度Rn，Rn＝θn+Δθn＝2πnf1tn+Δθn；b.对所计算得到的反变换虚拟角度Rn进行三角函数运算，获取对应n次谐波的反变换虚拟三角函数sinRn和cosRn，sinRn＝sin(θn+Δθn)＝sin(2πnf1tn+Δθn)cosRn＝cos(θn+Δθn)＝cos(2πnf1tn+Δθn)其中sinRn为n次谐波的反变换虚拟正弦值，cosRn为n次谐波的反变换虚拟余弦值；c.根据获取的虚拟三角函数sinRn和cosRn组建对应n次谐波检测所需的反变换虚拟滤波因子