[发明专利]一种基于迭代傅里叶变换计算交流电流信号幅值和相位的方法

说明书

技术领域

本发明属于电力供电技术领域，涉及电力供电系统中动态无功补偿装置设计，具体为一种基于迭代傅里叶变换计算交流电流信号幅值和相位的方法。

背景技术

钢铁冶金行业中诸如轧机、电弧炉等冲击负载给电网电流造成闪变，因此需要利用动态无功补偿技术进行实时控制以稳定母线电流。在应用动态无功补偿技术时，需要检测母线电流的基波幅值和相位，而采用传统的基于傅里叶变换获得基波幅值相位的方法需要在每一采样点进行大量的计算才能获得精确的结果。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种基于迭代傅里叶变换计算交流电流幅值和相位的方法，本发明利用每次采样数据进行一次加减法计算即可获得准确的基波电流幅值和相位，较传统的傅里叶变换减少大量的运算过程，能够满足电力系统中信号检测的快速性和准确性要求。

本发明提出一种基于迭代傅里叶变换计算交流电流幅值和相位的方法，具体包括以下几个步骤：

（1）确定采样频率f_s，初始化采样序号k为1，初始化A、B或C相电流n次谐波余弦幅值a_n为0，初始化A、B或C相电流n次谐波正弦幅值b_n为0；

（2）确定需要提取的交流电流A、B或C相电流n次谐波的信号频率f_n，A、B或C相电流n次谐波的角速度w_n，w_n=2πf_n，得到提取交流电流A、B或C相电流信号的一个周期的采样点数

（3）计算正弦函数sin(w_nkT_s)和余弦函数cos(w_nkT_s)，将计算结果分别保存为两个数组；若采样序号k满足k＞N时，从k＝N+1开始，令k＝1重新开始计数，使sin(w_nkT_s)和cos(w_nkT_s)一直反复利用N点采样值循环计算；其中T_s为采样周期，T_s＝1/f_s；

（4）采样交流电流A、B或C相电流值I(k)，若采样序号k满足N≥k>0，则进入步骤（5），若采样序号k满足k＞N，则进入步骤（6）；

（5）根据下式得到A、B或C相电流n次谐波余弦幅值a_n和A、B或C相电流n次谐波正弦幅值b_n，然后进入步骤（7）；

an=2NΣt=t0t0+(k-1)TsI(t)cos(nwt)+2NI(t0+kTs)cos(nw(t0+kTs))]]>