本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
：電能質(zhì)量是指通過電網(wǎng)(例如公共電網(wǎng))供給用戶端的交流電能的品質(zhì)。理想狀態(tài)的公用電網(wǎng)應(yīng)以恒定的頻率、正弦波形和標(biāo)準(zhǔn)電壓對(duì)用戶供電。同時(shí)，在三相交流系統(tǒng)中，各相電壓和電流的幅值應(yīng)大小相等、相位對(duì)稱且互差120°。但由于系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等設(shè)備非線性或不對(duì)稱，負(fù)荷性質(zhì)多變，加之調(diào)控手段不完善及運(yùn)行操作、外來干擾和各種故障等原因，這種理想的狀態(tài)并不存在。由此，產(chǎn)生了電網(wǎng)運(yùn)行、電力設(shè)備和供用電環(huán)節(jié)中的各種問題，也就產(chǎn)生了電能質(zhì)量的概念。從不同角度觀察，電能質(zhì)量含義例如可以包括：(1)電壓質(zhì)量：其以實(shí)際電壓與理想電壓的偏差，反映供電企業(yè)向用戶供應(yīng)的電能是否合格的概念。這個(gè)定義能包括大多數(shù)電能質(zhì)量問題，但不能包括頻率造成的電能質(zhì)量問題，也不包括用電設(shè)備對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響和污染。(2)電流質(zhì)量：其反映了與電壓質(zhì)量有密切關(guān)系的電流的變化，是電力用戶除對(duì)交流電源有恒定頻率、正弦波形的要求外，還要求電流波形與供電電壓同相位以保證高功率因素運(yùn)行。這個(gè)定義有助于電網(wǎng)電能質(zhì)量的改善和降低線損，但不能概括大多數(shù)因電壓原因造成的電能質(zhì)量問題。當(dāng)前的電能質(zhì)量檢測(cè)方法IEC61000-4-15定義了波動(dòng)與閃變的測(cè)量模型，其中，平方檢波法含有調(diào)制分量的倍頻分量，使閃變檢測(cè)存在誤差。而同步載波相干解調(diào)技術(shù)的波動(dòng)檢測(cè)方法需要準(zhǔn)確獲取同步載波頻率，然而當(dāng)前同步載波頻率無法準(zhǔn)確獲取。其他有效值檢波法、整流檢波法等均受波動(dòng)信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)的影響而存在檢測(cè)誤差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提出了一種一種電能質(zhì)量檢測(cè)方法，其中，包括如下步驟：采集電網(wǎng)工作狀態(tài)下的電壓信號(hào)，并將所述電壓信號(hào)通過第一低通濾波器；利用一正弦信號(hào)和一余弦信號(hào)分別對(duì)通過第一低通濾波器以后的電壓信號(hào)進(jìn)行正交相干調(diào)制；將調(diào)制后的信號(hào)分別通過一第二低通濾波器，然后通過平方后解調(diào)，并將解調(diào)后的信號(hào)通過一帶通濾波器，則得到電壓波動(dòng)信號(hào)；將所述電壓波動(dòng)信號(hào)經(jīng)過視覺度加權(quán)濾波步驟，然后通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算得到閃變值。本發(fā)明提供的電能質(zhì)量檢測(cè)方法在檢測(cè)過程中不會(huì)引入額外的混頻干擾頻率分量，無需獲取電壓波動(dòng)信號(hào)的先驗(yàn)頻率值，并且避免了測(cè)試的不準(zhǔn)確帶來的頻率誤差干擾。此外，本發(fā)明采用100hz的正交混頻頻率及100hz截止頻率的濾波器，使得本算法可以應(yīng)用于50hz和60hz的電力系統(tǒng)中。進(jìn)一步地，所述電網(wǎng)工作狀態(tài)下的電壓信號(hào)為其中，A為電壓信號(hào)的幅度值，Ωi為復(fù)數(shù)個(gè)疊加的波動(dòng)電壓頻率，w為電壓載波信號(hào)角頻率，θ為工頻載波相角。進(jìn)一步地，所述正交相干調(diào)制步驟后得到如下數(shù)學(xué)方程：Uq(t)＝u(t)×sin(ωst)，Ui(t)＝u(t)×cos(ωst)，其中，sin(ωst)為正弦信號(hào)，cos(ωst)為余弦信號(hào)。進(jìn)一步地，所述平方后解調(diào)步驟是將所述數(shù)學(xué)方程Uq(t)＝u(t)×sin(ωst)和Ui(t)＝u(t)×cos(ωst)分別平方后相加再開方。進(jìn)一步地，所述電壓波動(dòng)信號(hào)為U(t)=A2[1+Σi=1Nmicos(Ωit)](cos(ωt+θ)).]]>附圖說明圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的電能質(zhì)量檢測(cè)方法的步驟流程圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的電能質(zhì)量檢測(cè)方法的步驟流程 圖。如圖1所示，本發(fā)明提供的一種電能質(zhì)量檢測(cè)方法，其中，包括如下步驟：首先，執(zhí)行步驟S1，采集電網(wǎng)工作狀態(tài)下的電壓信號(hào)，并將所述電壓信號(hào)通過第一低通濾波器，其中，所述電網(wǎng)工作狀態(tài)下的電壓信號(hào)為：U(t)=A[1+ΣiNmicos(Ωit)](cos(ωt+θ)),]]>其中，A為電壓信號(hào)的幅度值，Ωi為復(fù)數(shù)個(gè)疊加的波動(dòng)電壓頻率，w為電壓載波信號(hào)角頻率，θ為工頻載波相角。需要說明的是，電網(wǎng)實(shí)際上的工作電壓是不規(guī)律的，由復(fù)數(shù)個(gè)疊加的波動(dòng)電壓頻率復(fù)合而成。其中，第一低通濾波器為截止頻率為100HZ的低通濾波器。然后，執(zhí)行步驟S2，利用一正弦信號(hào)sin(ωst)和一cos(ωst)余弦信號(hào)分別對(duì)通過第一低通濾波器以后的電壓信號(hào)Ui(t)進(jìn)行正交相干調(diào)制，其中，所述正交相干調(diào)制步驟后得到如下數(shù)學(xué)方程：Uq(t)＝u(t)×sin(ωst)，Ui(t)＝u(t)×cos(ωst)，其中，Ui(t)=u(t)×cos(ωst)=A[1+Σi=1Nmicos(Ωit)]×(cos(ωt+θ))×cos(ωst)=A2[1+Σi=1Nmicos(Ωit)]×(cos(ωt+ωst+θ))+cos(ωst-ωst-θ))=A2[1+Σi=1Nmicos(Ωit)](cos(ωat+θ))+cos(Δωt-θ))]]>其中，Ui(t)=u(t)×sin(ωst)=A[1+Σi=1Nmicos(Ωit)]×(cos(ωt+θ))×sin(ωst)=A2[1+Σi=1Nmicos(Ωit)]×(sin(ωt+ωst+θ))+sin(ωst-ωst-θ))=A2[1+Σi=1Nmicos(Ωit)](sin(ωat+θ))+sin(Δωt-θ))]]>其中，ωa＝ωs+ω，Δωa＝ωs-ω，ωs＝100hz，ω是電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行的工作頻率。接著執(zhí)行S3，將調(diào)制后的兩個(gè)輸出信號(hào)分別通過一第二低通濾波器，然后通過平方后解調(diào)，并將解調(diào)后的信號(hào)通過一帶通濾波器，則得 到電壓波動(dòng)信號(hào)Ufi(t)和Ufa(t)：Ufi(t)=A2[1+Σi=1Nmicos(Ωit)]×cos(Δωt-θ)]]>Ufa(t)=A2[1+Σi=1Nmicos(Ωit)]×sin(Δωt-θ)]]>進(jìn)一步地，所述平方后解調(diào)步驟是將所述數(shù)學(xué)方程Uq(t)＝u(t)×sin(ωst)和Ui(t)＝u(t)×cos(ωst)分別平方后相加再開方，即將Ufi(t)和Ufa(t)分別平方后相加再開方，即：U(t)=A42[1+Σi=1Nmicos(Ωit)]2×cos(Δωt-θ)2+A42[1+Σi=1Nmicos(Ωit)]2×sin(Δωt-θ)2=A42[1+Σi=1Nmicos(Ωit)]2,]]>將上述式子開方，可得：Um=A2[1+Σi=1Nmicos(Ωit)]]]>再經(jīng)過0.05～35hz的帶通濾波器，可得實(shí)際的電流波動(dòng)信號(hào)為：U(t)=A2[1+Σi=1Nmicos(Ωit)](cos(ωt+θ))]]>最后，執(zhí)行步驟S4，將上述電壓波動(dòng)信號(hào)經(jīng)過視覺度加權(quán)濾波步驟，然后通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算得到閃變值。本發(fā)明提供的電能質(zhì)量檢測(cè)方法在檢測(cè)過程中不會(huì)引入額外的混頻干擾頻率分量，無需獲取電壓波動(dòng)信號(hào)的先驗(yàn)頻率值，并且避免了測(cè)試的不準(zhǔn)確帶來的頻率誤差干擾。此外，本發(fā)明采用100hz的正交混頻頻率及100hz截止頻率的濾波器，使得本算法可以應(yīng)用于50hz和60hz的電力系統(tǒng)中。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。此外，不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求；“包括”一詞不排除 其它權(quán)利要求或說明書中未列出的裝置或步驟；“第一”、“第二”等詞語僅用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。當(dāng)前第1頁1 2 3