恭喜国网江苏省电力有限公司电力科学研究院;江苏省电力试验研究院有限公司许苏迪获国家专利权
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龙图腾网恭喜国网江苏省电力有限公司电力科学研究院;江苏省电力试验研究院有限公司申请的专利抑制间谐波干扰短时窗频率测量方法、装置、设备及介质获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119064672B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-18发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411370749.5,技术领域涉及:G01R23/165;该发明授权抑制间谐波干扰短时窗频率测量方法、装置、设备及介质是由许苏迪;王晨清;袁宇波;宾子君;陈实;陶艳;郑明忠;郑俊超;李鹏;孔祥平;林金娇;高磊设计研发完成,并于2024-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。
本抑制间谐波干扰短时窗频率测量方法、装置、设备及介质在说明书摘要公布了:本发明涉及电力系统广域测量技术领域,尤其涉及一种抑制间谐波干扰的短时窗频率测量方法、装置、设备及介质,方法包括:设计不同通带中心的两个带通滤波器,计算两个带通滤波器的通带增益比,建立频率与增益比的映射关系;使用两个带通滤波器对信号采样值进行滤波,得到两组信号,并对两组信号分别构造Hankel矩阵;求解某一Hankel矩阵的广义逆矩阵,并与另一Hankel矩阵相乘得到一个方阵,计算方阵的特性根得到两组信号的幅值比;根据频率与增益比的映射关系,求解实际基波频率值,并对测得的基波频率进行中值滤波,消除随机干扰。本发明中,可以在较短时间窗内抑制次超同步间谐波的影响,实现基波频率的精确测量。
本发明授权抑制间谐波干扰短时窗频率测量方法、装置、设备及介质在权利要求书中公布了:1.一种抑制间谐波干扰的短时窗频率测量方法,其特征在于,包括如下步骤:设计不同通带中心的两个带通滤波器,计算两个所述带通滤波器的通带增益比,建立频率与增益比的映射关系;使用两个所述带通滤波器对信号采样值进行滤波,得到两组频率分量一致但幅值不一致的信号,并对滤波后的两组信号分别构造相同维度的Hankel矩阵;求解某一所述Hankel矩阵的广义逆矩阵,并与另一所述Hankel矩阵相乘得到一个方阵,计算所述方阵的特性根得到两组所述信号各个频率分量的幅值比;将幅值比作为增益比,代入所述频率与增益比的映射关系中,求解实际基波频率值,并对测得的基波频率进行中值滤波,消除随机干扰;所述使用两个所述带通滤波器对信号采样值进行滤波,得到两组频率分量一致但幅值不一致的信号,包括如下步骤:电力系统信号模型表征为: 式中,X0、f0和分别为基波分量的幅值、频率和初相角;Xi、fi和分别为第i个干扰分量的幅值、频率和初相角;H表示信号中谐波和间谐波干扰分量的数量;使用两个所述带通滤波器分别对信号xt进行滤波: 式中,xn表示信号xt的采样值,N为滤波器的阶数,y1n和y2n为两个所述带通滤波器滤波后的第n个采样值;根据滤波原理,对应的时域信号为: 式中,Hbp1f0和Hbp2f0分别表示带通滤波器hbp1和hbp2在频率f0处的增益,Hbp1fi和Hbp2fi分别表示带通滤波器hbp1和hbp2在频率fi处的增益;所述对滤波后的两组信号分别构造相同维度的Hankel矩阵为: 式中,y1·和y2·为带通滤波后的两组信号采样值;Y1是由采样值y10、y11、……、y1M-1构成的M-L+1×L的Hankel矩阵;Y2是由采样值y20、y21、……、y2M-1构成的M-L+1×L的Hankel矩阵;M和L为正整数;所述计算所述方阵的特性根得到两组所述信号各个频率分量的幅值比,包括如下步骤:所述时域信号中的正弦信号使用欧拉公式表示为: 其采样值表示为: 式中,pi和分别为信号y1中第i个频率信号正频和负频分量的相量,包含幅值和相位信息;qi和分别为信号y2中第i个频率信号正频和负频分量的相量,包含幅值和相位信息;zi和分别为信号中第i个频率信号正频和负频分量的相量在一个采样间隔内的变化量;H为信号中干扰分量的个数; 式中,Ts为采样间隔;Y1和Y2表示为:Y1=Z1PZ2;Y2=Z1QZ2;其中: 将Y2的伪逆左乘至Y1,得: 式中,Z1为矩阵Y1和Y2分解后的左乘矩阵,Z2为矩阵Y1和Y2分解后的右乘矩阵,P为信号y1中各分量的相量组成的对角矩阵;Q为信号y2中各分量的相量组成的对角矩阵;上标+表示矩阵的伪逆,上标-表示逆矩阵;因此: 求解的特征根,得到y1和y2中基波分量的幅值比:
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