CN112098724A - 一种应用于线变关系识别仪的接力dft谐波检测方法 - Google Patents
一种应用于线变关系识别仪的接力dft谐波检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112098724A CN112098724A CN202010930046.9A CN202010930046A CN112098724A CN 112098724 A CN112098724 A CN 112098724A CN 202010930046 A CN202010930046 A CN 202010930046A CN 112098724 A CN112098724 A CN 112098724A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dft
- relay
- harmonic
- dft1
- channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000009466 transformation Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000003775 Density Functional Theory Methods 0.000 claims abstract description 68
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 7
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
- G01R23/165—Spectrum analysis; Fourier analysis using filters
- G01R23/167—Spectrum analysis; Fourier analysis using filters with digital filters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种应用于线变关系识别仪的接力DFT谐波检测方法，包括以下步骤：步骤1，设置进行接力DFT的两通道DFT1、DFT2；步骤2，设置两通道的窗大小SizeRAF、计算步长step、DFT1的采样点计算器index1、DFT2的采样点计算器index2、DFT1的通道标志Flag1、DFT2的通道标志Flag2；步骤3，设定接力DFT的计算规则，进行接力DFT计算；步骤4，设定接力DFT计算结果的输出规则，输出结果作为最终提取的谐波幅值。本发明实现简单，通过设置两个DFT通道不断接力切换对谐波进行提取、检测，可降低基波泄漏、频率偏移引起的对谐波提取的干扰。同时该方法支持本地判断，具有很强的工程推广性。
Description
技术领域
本发明涉及配电网自动化技术领域，尤其涉及一种应用于线变关系识别仪的接力DFT谐波检测方法。
背景技术
实际的电网系统中存在变压器与线路的归属关系不清的问题，这主要是由档案错误、负荷转供造成的。目前由电力公司承载线损考核压力，但由于各系统提供的线变关系数据紊乱，无法依据现有的线变关系计算线损，线变关系识别仪就是为解决此问题而研发的产品。线变关系识别仪能够准确识别出变压器与线路的拓扑关系，决定其识别能力的关键指标在于是否能够准确提取出谐波信号，因此，设计一种更加准确的谐波检测方法对该产品的功能实现及性能提升具有重要的实际意义。
目前比较经典的谐波检测方法为DFT，该方法原理简单，易于实现，但该方法易受基波泄漏、频率偏移的影响，并且随着时间的推移，误差会逐渐累积，提取准确度越来越低。因此，急需一种对基波泄漏、频率偏移具有一定的抗干扰能力的新型谐波检测方法。
发明内容
本发明针对上述问题，克服现有技术的不足，提出一种应用于线变关系识别仪的接力DFT谐波检测方法，该方法实现简单，通过设置两个DFT通道不断接力切换对谐波进行提取、检测，可降低基波泄漏、频率偏移引起的对谐波提取的干扰。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种应用于线变关系识别仪的接力DFT谐波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：设置进行接力DFT的两通道DFT1、DFT2；
步骤2：设置通道两通道的窗大小SizeRAF、计算步长step、DFT1的采样点计算器index1、DFT2的采样点计算器index2、DFT1的通道标志Flag1、DFT2的通道标志Flag2；
步骤3：设定接力DFT的计算规则，进行接力DFT计算；
步骤4：设定接力DFT计算结果的输出规则，输出结果作为最终提取的谐波幅值。
进一步地，所述步骤2中的SizeRAF＝Fs，step＝2*Fs，index1＝0，index2＝0，Flag1＝0，Flag2＝1；
其中Fs代表采样率。
进一步地，所述步骤3中接力DFT的计算规则为：两通道DFT1、DFT2分别进行DFT计算，两通道的采样点计算器index1、index2分别进行计数，当index1＝3*Fs+1时，DFT1的中间变量sumreal_1、sumimag_1置0，index1＝Fs，Flag1＝1，Flag2＝0，当index2＝4*Fs+1时，DFT2的中间变量sumreal_2、sumimag_2置0，index2＝2*Fs，Flag1＝0，Flag2＝1；
其中，sumreal_1代表通道DFT1进行DFT计算时提取的谐波实部，sumimag_1代表通道DFT1进行DFT计算时提取的谐波虚部，sumreal_2代表通道DFT2进行DFT计算时提取的谐波实部，sumimag_2代表通道DFT2进行DFT计算时提取的谐波虚部。
进一步地，所述步骤4中接力DFT计算结果的输出规则为：当Flag2＝1时，将通道DFT1的计算结果作为最终的谐波幅值提取结果，当Flag1＝1时，将通道DFT1的计算结果作为最终的谐波幅值提取结果。
本发明的有益效果是：首先设置接力DFT的两通道DFT1、DFT2，其次设置两通道的窗大小SizeRAF、计算步长step、DFT1的采样点计算器index1、DFT2的采样点计算器index2、DFT1的通道标志Flag1、DFT2的通道标志Flag2，然后设定接力DFT的计算规则，进行接力DFT计算，最后设定接力DFT计算结果的输出规则，输出结果作为最终提取的谐波幅值，该方法降低了基波泄漏、频率偏移引起的误差累积，提高了谐波幅值检测的精度，另外，该方法计算量小，实现简单，具有较强的工程实用性。
附图说明
图1为本发明的总体流程图。
图2为本发明实施例中原始电流信号数据图。
图3为本发明所述接力DFT谐波提取方法与传统DFT谐波提取方法的提取效果对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，以具体阐述本发明的技术方案。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种应用于线变关系识别仪的接力DFT谐波检测方法，包括以下步骤：
步骤1：设置进行接力DFT的两通道DFT1、DFT2。
步骤2：设置两通道的窗大小SizeRAF、计算步长step、DFT1的采样点计算器index1、DFT2的采样点计算器index2、DFT1的通道标志Flag1、DFT2的通道标志Flag2。
其中Fs代表采样率，Fs＝5000，SizeRAF＝Fs，step＝2*Fs，index1＝0，index2＝0，Flag1＝0，Flag2＝1。
步骤3：设定接力DFT的计算规则，进行接力DFT计算。其中接力DFT的计算规则为：两通道DFT1、DFT2分别进行DFT计算，两通道的采样点计算器index1、index2分别进行计数，当index1＝3*Fs+1时，DFT1的中间变量sumreal_1、sumimag_1置0，index1＝Fs，Flag1＝1，Flag2＝0，当index2＝4*Fs+1时，DFT2的中间变量sumreal_2、sumimag_2置0，index2＝2*Fs，Flag1＝0，Flag2＝1；
其中，sumreal_1代表通道DFT1进行DFT计算时提取的谐波实部，sumimag_1代表通道DFT1进行DFT计算时提取的谐波虚部，sumreal_2代表通道DFT2进行DFT计算时提取的谐波实部，sumimag_2代表通道DFT2进行DFT计算时提取的谐波虚部。
步骤4：设定接力DFT计算结果的输出规则，作为最终提取的谐波幅值。当Flag2＝1时，将通道DFT1的计算结果作为最终的谐波幅值提取结果，当Flag1＝1时，将通道DFT2的计算结果作为最终的谐波幅值提取结果。
本实施例利用仿真数据对该谐波检测方法进行了测试验证，如图2所示，本实施案例中设定谐波信号为5次谐波，幅值为5，频偏为2。最终谐波幅值的检测结果如图3所示。从提取结果来看，随着时间的推移，传统DFT方法的谐波提取误差越来越大，而本发明所述接力DFT方法的误差范围相对明显较小，提取结果更加准确。
综上所述，本发明提出一种应用于线变关系识别仪的接力DFT谐波检测方法，首先设置接力DFT的两通道DFT1、DFT2，其次设置两通道的窗大小SizeRAF、计算步长step、DFT1的采样点计算器index1、DFT2的采样点计算器index2、DFT1的通道标志Flag1、DFT2的通道标志Flag2，然后设定接力DFT的计算规则，进行接力DFT计算，最后设定接力DFT计算结果的输出规则，输出结果作为最终提取的谐波幅值。此方法通过设置两个通道分别进行DFT计算，通过持续进行通道切换降低基波谐波、频率偏移引起的误差累积，提高谐波检测精度。与传统DFT谐波检测方法相比，本发明提取的谐波幅值更加准确。
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。
Claims (4)
1.一种应用于线变关系识别仪的接力DFT谐波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：设置进行接力DFT的两通道DFT1、DFT2；
步骤2：设置两通道的窗大小SizeRAF、计算步长step、DFT1的采样点计算器index1、DFT2的采样点计算器index2、DFT1的通道标志Flag1、DFT2的通道标志Flag2；
步骤3：设定接力DFT的计算规则，进行接力DFT计算；
步骤4：设定接力DFT计算结果的输出规则，输出结果作为最终提取的谐波幅值。
2.根据权利要求1所述的一种应用于线变关系识别仪的接力DFT谐波检测方法，其特征在于，所述步骤2中的SizeRAF＝Fs，step＝2*Fs，index1＝0，index2＝0，Flag1＝0，Flag2＝1；
其中Fs代表采样率。
3.根据权利要求1所述的一种应用于线变关系识别仪的接力DFT谐波检测方法，其特征在于，所述步骤3中接力DFT的计算规则为：两通道DFT1、DFT2分别进行DFT计算，两通道的采样点计算器index1、index2分别进行计数，当index1＝3*Fs+1时，DFT1的中间变量sumreal_1、sumimag_1置0，index1＝Fs，Flag1＝1，Flag2＝0，当index2＝4*Fs+1时，DFT2的中间变量sumreal_2、sumimag_2置0，index2＝2*Fs，Flag1＝0，Flag2＝1；
其中，sumreal_1代表通道DFT1进行DFT计算时提取的谐波实部，sumimag_1代表通道DFT1进行DFT计算时提取的谐波虚部，sumreal_2代表通道DFT2进行DFT计算时提取的谐波实部，sumimag_2代表通道DFT2进行DFT计算时提取的谐波虚部。
4.根据权利要求1所述的一种应用于线变关系识别仪的接力DFT谐波检测方法，其特征在于，所述步骤4中接力DFT计算结果的输出规则为：当Flag2＝1时，将通道DFT1的计算结果作为最终的谐波幅值提取结果，当Flag1＝1时，将通道DFT1的计算结果作为最终的谐波幅值提取结果。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010930046.9A CN112098724B (zh) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | 一种应用于线变关系识别仪的接力dft谐波检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010930046.9A CN112098724B (zh) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | 一种应用于线变关系识别仪的接力dft谐波检测方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112098724A true CN112098724A (zh) | 2020-12-18 |
| CN112098724B CN112098724B (zh) | 2023-06-30 |
Family
ID=73750733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010930046.9A Active CN112098724B (zh) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | 一种应用于线变关系识别仪的接力dft谐波检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112098724B (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09127163A (ja) * | 1995-10-27 | 1997-05-16 | Hioki Ee Corp | 高調波電流解析装置 |
| EP1026509A2 (en) * | 1999-02-08 | 2000-08-09 | ABB Substation Automation Oy | Method and apparatus for determining harmonics in electric network |
| CN101441233A (zh) * | 2008-12-02 | 2009-05-27 | 湖南海兴电器有限责任公司 | 基于Kaiser窗双谱线插值FFT的基波与谐波检测方法 |
| CN201464556U (zh) * | 2009-08-31 | 2010-05-12 | 保定天威集团有限公司 | 多向量谐波分析仪 |
| US20160195574A1 (en) * | 2013-08-16 | 2016-07-07 | Arcteq Relays Oy | Method and system and computer program for measuring alternating-current system quantities |
| RU2015126299A (ru) * | 2015-06-30 | 2017-01-10 | Владимир Николаевич Иванов | Устройство для кардиографического контроля состояния пациентов |
| CN108418219A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-17 | 国网福建省电力有限公司福州供电公司 | 基于fft的混合型无功补偿及谐波治理装置 |
| CN109030939A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-12-18 | 中国人民解放军陆军工程大学石家庄校区 | 一种多通道同步测频装置 |
| CN109358223A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-19 | 海特尔机电工程技术（马鞍山）有限公司 | 一种滑动窗dft谐波电流检测方法及装置、存储介质 |
| US20190204370A1 (en) * | 2013-08-16 | 2019-07-04 | Arcteq Relays Oy | Method and system and computer program for measuring alternating-current system quantities |
| CN110007143A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-12 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种基于电压谐波幅值的谐振点检测方法 |
| CN110007146A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-12 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种基于电压电流谐波相位的谐振点检测方法 |
| CN110068729A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-30 | 南京磐能电力科技股份有限公司 | 一种信号相量计算方法 |
-
2020
- 2020-09-07 CN CN202010930046.9A patent/CN112098724B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09127163A (ja) * | 1995-10-27 | 1997-05-16 | Hioki Ee Corp | 高調波電流解析装置 |
| EP1026509A2 (en) * | 1999-02-08 | 2000-08-09 | ABB Substation Automation Oy | Method and apparatus for determining harmonics in electric network |
| CN101441233A (zh) * | 2008-12-02 | 2009-05-27 | 湖南海兴电器有限责任公司 | 基于Kaiser窗双谱线插值FFT的基波与谐波检测方法 |
| CN201464556U (zh) * | 2009-08-31 | 2010-05-12 | 保定天威集团有限公司 | 多向量谐波分析仪 |
| US20190204370A1 (en) * | 2013-08-16 | 2019-07-04 | Arcteq Relays Oy | Method and system and computer program for measuring alternating-current system quantities |
| US20160195574A1 (en) * | 2013-08-16 | 2016-07-07 | Arcteq Relays Oy | Method and system and computer program for measuring alternating-current system quantities |
| RU2015126299A (ru) * | 2015-06-30 | 2017-01-10 | Владимир Николаевич Иванов | Устройство для кардиографического контроля состояния пациентов |
| CN108418219A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-17 | 国网福建省电力有限公司福州供电公司 | 基于fft的混合型无功补偿及谐波治理装置 |
| CN109030939A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-12-18 | 中国人民解放军陆军工程大学石家庄校区 | 一种多通道同步测频装置 |
| CN109358223A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-19 | 海特尔机电工程技术（马鞍山）有限公司 | 一种滑动窗dft谐波电流检测方法及装置、存储介质 |
| CN110068729A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-30 | 南京磐能电力科技股份有限公司 | 一种信号相量计算方法 |
| CN110007143A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-12 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种基于电压谐波幅值的谐振点检测方法 |
| CN110007146A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-12 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种基于电压电流谐波相位的谐振点检测方法 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| 侯瑞生: "基于LabView的谐波分析仪设计", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士） 工程科技Ⅱ辑》 * |
| 侯瑞生: "基于LabView的谐波分析仪设计", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士） 工程科技Ⅱ辑》, 15 October 2005 (2005-10-15), pages 24 - 27 * |
| 岳长喜等: "宽频高精度电压比例测量装置", 电测与仪表, vol. 50, no. 574, pages 79 - 83 * |
| 罗正发: "基于DMA 的信号采集通道设计", 科技创新与应用, no. 1, pages 36 * |
| 郁琳等: "滑窗迭代DFT的谐波电流检测方法", 《电力系统保护与控制》 * |
| 郁琳等: "滑窗迭代DFT的谐波电流检测方法", 《电力系统保护与控制》, no. 13, 1 July 2011 (2011-07-01) * |
| 韦孟辉等: "精密相位控制的多通道任意波形发生器设计", 河南科技大学学报, vol. 37, no. 1, pages 40 - 45 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112098724B (zh) | 2023-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107632236B (zh) | 一种基于对端母线反射波识别的单出线输电线路单端故障测距方法 | |
| CN109375060B (zh) | 一种配电网故障波形相似度计算方法 | |
| CN104635109A (zh) | 一种从故障录波数据中直接计算提取电网暂态非周期分量幅值和时间常数的高精度方法 | |
| CN113675850B (zh) | 一种基于非线性鲁棒估计的电网信息快速精准感知方法 | |
| CN105262051B (zh) | 基于采样序列绝对值偏态分布的变压器励磁涌流鉴别方法 | |
| CN106154037A (zh) | 一种基于校验的同步相量自适应计算方法 | |
| CN114113890A (zh) | 基于行波模量传输时差的多端融合配电网故障定位方法 | |
| CN106646121A (zh) | 一种配电网故障行波波头的辨识方法 | |
| CN104808035A (zh) | 一种基于广义双曲s变换的电压暂降检测方法 | |
| CN116338525B (zh) | 一种风电交流送出线路故障测距方法及系统 | |
| CN116520095B (zh) | 故障测距方法、系统以及计算机可读存储介质 | |
| CN117192292B (zh) | 一种雷击接地极线路故障测距方法及系统 | |
| CN106199349B (zh) | 基于校准方波信号传递比的变压器局部放电区域判断方法 | |
| CN113253052A (zh) | 一种基于改进smmg的高压直流输电线路故障测距方法 | |
| CN110095691B (zh) | 基于全波形主频分量的初始行波波头提取方法和装置 | |
| CN107179473B (zh) | 一种输电线路故障定位方法 | |
| CN103529337B (zh) | 设备故障与电气量信息间非线性相关关系的识别方法 | |
| CN112098724B (zh) | 一种应用于线变关系识别仪的接力dft谐波检测方法 | |
| CN111913078B (zh) | 一种基于运行的输电线路故障识别方法 | |
| CN113945806A (zh) | 一种柔性直流输电线路单端故障测距方法及系统 | |
| CN110927539B (zh) | 一种单端暂态能量谱相似性的配电网故障区段定位方法 | |
| CN117368645A (zh) | 配电网电缆故障点测距方法、系统、计算机设备及介质 | |
| CN108982954B (zh) | 适用于馈线终端的计算相电压幅值与相位的方法及系统 | |
| CN103164625B (zh) | 一种通过实测数据估计pas系统中各参数的方法 | |
| CN104808038A (zh) | 一种软仿真插值提升交流采样频率的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231226 Address after: 266000 12th floor, 4b building, 858 Huaguan Road, high tech Zone, Qingdao City, Shandong Province Patentee after: QINGDAO TOPSCOMM COMMUNICATION Co.,Ltd. Patentee after: Qingdao Dingxin Communication Power Engineering Co.,Ltd. Address before: 266000 12th floor, 4b building, 858 Huaguan Road, high tech Zone, Qingdao City, Shandong Province Patentee before: QINGDAO TOPSCOMM COMMUNICATION Co.,Ltd. Patentee before: Shenyang Keyuan State Grid Power Engineering Survey and Design Co.,Ltd. |