電力系統(tǒng)諧波分析的近似同步法(參考版)
2025-08-07 18:41本頁面
【正文】 梅永（1978—）河海大學(xué)電氣工程學(xué)院研究生，主要研究方向是電能質(zhì)量分析與控制、智能儀器、信號處理等。參考文獻(xiàn)（Reference）[1]方崇智、蕭德云，過程辨識，清華大學(xué)出版社，1988，第一版，551~552.[2]韓曾晉，自適應(yīng)控制，機(jī)械工業(yè)出版社，1983，第一版，31~32。這種近似同步法適用于電力系統(tǒng)的諧波分析，其主要特點(diǎn)是允許電網(wǎng)頻率飄移、實(shí)時(shí)性好、精度高。導(dǎo)出的誤差校正公式只有矩陣的乘法和加法運(yùn)算，并且能適應(yīng)不同精度的要求。6．結(jié)論這種近似同步法采用不嚴(yán)格相等的采樣間隔，使采樣定時(shí)誤差不產(chǎn)生積累，每個(gè)采樣點(diǎn)都盡量接近同步采樣點(diǎn)，從而使同步誤差達(dá)到最小——也就使諧波計(jì)算的原始誤差降到最小。當(dāng)I=5時(shí)，；當(dāng)I=7時(shí)，表中給出的是I=7的結(jié)果。仿真所用的交流信號由式(1)描述，取M=7，其各次諧波幅值如表1中的‘精確值’一列所示，仿真時(shí)考慮是變動的，以為基準(zhǔn)，然后依次變?yōu)椴蓸佣〞r(shí)器最小分辨率設(shè)定為。5. 仿真研究近似同步法十分適合于信號周期經(jīng)常作微小變化的信號，比如電網(wǎng)的交流信號。顯然，本算法的在線計(jì)算量與DFT算法相當(dāng)，表面看它的計(jì)算量是大的，但是在普遍存在同步偏差的情況下，本算法有明顯的優(yōu)勢：（1）本算法的計(jì)算結(jié)果已經(jīng)是精確的，不需要再增加‘補(bǔ)償’‘插值’等類繁瑣的運(yùn)算；（2）本算法只需在一個(gè)周期內(nèi)采樣N=2M+1個(gè)點(diǎn)，N較小?，F(xiàn)在看看本算法的在線計(jì)算量。公式(19)就是誤差校正公式，因?yàn)閷?yīng)理想同步采樣，一旦M確定它就是一個(gè)定常矩陣，所以只需離線一次求出，存在MCU的存儲器中就能永遠(yuǎn)使用；和式是對同步誤差的校正，I的大小取決于精度的要求，每一個(gè)信號周期采樣結(jié)束，都要實(shí)時(shí)地進(jìn)行一次誤差校正。一般，取I=3~7就可以得到十分精確的結(jié)果，矩陣的元素越小，同樣的精度要求的I越小。注意到的元素都是微小增量，顯然只要的元素足夠小，就有上式成立的一個(gè)充分條件是即這個(gè)定理的意義在于：只要是已知的，就可以用公式(18)或(19)取有限的I求出的高精度近似值，其中只有矩陣的乘和加，完全沒有矩陣求逆運(yùn)算。當(dāng)然，隨機(jī)干擾是所有交流采樣方法面臨的挑戰(zhàn)和新課題，這方面的研究尚未有很好的結(jié)論[3]。如果忽略，可以得到對信號頻率的變化率更為明確的條件： （16）如果信號中出現(xiàn)比M次更高的諧波，只會影響信號采樣值，不會影響矩陣A，因?yàn)锳中根本不含。式(15)等價(jià)為：它明確給出了近似同步法對信號頻率的變化率和定時(shí)器分辨率的限制。顯然，要條件(12)滿足只需： (15)條件(15)
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