超高次谐波的合并等间隔采样方法

发布时间：2021-07-04 20:46

　　随着电力系统的电力电子化程度不断加深,电力系统电压、电流信号中的超高次谐波成分持续增加。超高次谐波测量频域宽、幅值小且波动性大,传统谐波实时监测设备难以满足需求。文中对现有的典型超高次谐波检测采样方法（全采样、等间隔采样、首末两周期采样）进行了理论推导,比较其在幅值波动情况下的误差大小。在此基础上,提出了一种合并等间隔采样方法,结合波形特点对采样后的数据进行重组,在保证精度的同时有效降低了数据存储量。最后,通过案例对上述采样方法进行了验证。 

【文章来源】：电力系统自动化. 2020,44(16)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

等间隔采样方法示意图

此外，由于上述3种采样方法频率分辨率分别为2 kHz,50 Hz,5 Hz，谐波幅值非上述频率整数倍时均会产生不同程度的频谱泄漏。因此，本文将谐波分为50 Hz整数倍、非50 Hz整数倍、5 Hz整数倍、非5 Hz整数倍、2 kHz整数倍和非2 kHz整数倍这6类，根据6种分类的重叠情况，上述分类可由互不重叠的4个部分表示，如图3所示。对照图3的频率分区，假设式（1）所示的ζ个谐波分量中，f1,f2，…，fα是2 kHz的整数倍；f1,f2，…，fβ是50 Hz的整数倍；f1,f2，…，fη是5 Hz的整数倍；fη+1,fη+2，…，fζ为非5 Hz整数倍，α<β<η<ζ，谐波分类示意图如图3所示。根据离散傅里叶变换（discrete Fourier transform,DFT）公式，任一整周期采样波形第h次谐波的幅值可由下式表示：

当采用合并等间隔采样方法时，根据采样位置，将式（2）代入式（3），根据采样点位置，任一采样区间的取值范围为[（11N1/100）（γ-1),(11N1/100）·（γ-1)+N1/100-1]，计算结果见式（8）。当h=hc时（根据图3中分类，此时c∈[1，β]），将式（8）展开，可化简为：

【参考文献】：
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本文编号：3265513