基于ESPRIT的谐波和间谐波参数估计方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第35卷第9期继电器V_01．35NO．92007年5月l曰RELAYMay．1，2007基于ESPRIT的谐波和间谐波参数估计方法牛芦璐(鹤壁职业技术学院，河南鹤壁466001)摘要：为了准确地获得信号中谐波、间谐波成分的频率和幅值等参数，提出了一种新的检测算法，即ESPRIT(EstimationofsignalParametersviaRotationalInvarianceTechniques)。此算法是一种基于子空间技术的高分辨率检测方法，它

2、把信号分解为信号子空间和噪声子空间，能够精确地估计出被噪声污染的正弦信号的频率，幅值等信息，克服了传统FFT算法分辨率的限制。仿真结果表明此算法能够在较短的信号长度内准确检测出信号各个谐波和间谐波成分，证明了此算法的正确性。关键词：谐波；间谐波；旋转不变技术参数估计；奇异值分解；快速傅立叶分解；电能质量ESPRITbasedmethodforharmonicsandinterharmonicsparametersestimationNIULu．1u(HebiCollegeofVocmionandTe

3、chnology，Hebi466001，China)Abstract：TheESPRIT(EstimationofSignalParametersviaRotationalInvarianceTechniques)algorithmiSadoptedtoestimatetheparametersofharmonicsandinterharrnonicsinpowersystemsaccuratelyinthispaper．Tbealgorithmdecomposesthesignalintosign

4、a1．andnoise．subspacesandcanestimatethefrequenciesandphasesoftheharmonicsandinterharmonicscomponentsofthesignalscorruptedbynoiseswithhighprecision．andovercometheresolutionlimitofFourierTranSform．TheindividualharmonicsandinterharmonicscomponentsCanbeiden

5、tifiedusingESPRITexactly．PerformanceofthisalgorithmispresentedandtheresultsarecomparedwiththeFFr．basedmethod．TheresultsshowtheproposedmethodCanexactlyestimatetheharmonicsandinterharmonicswithmuchfewersampledata．Keywords：harmonics；interharrnonics；estima

6、tionofsignalparametersviarotationalinvariancetechniques(ESPRIT)；singularvaluedecomposition；fastFouriertransform；powerquality●中图分类号：TM74文献标识码：A文章编号：1003-4897(2007)09-0037—04需要增加采样数据窗长度。特别需要指出的是当有0引言间谐波存在时很难实现同步采样，由于非同步采样电网中电力电子等非线性设备的大量使用，使造成的频谱泄漏可能产生虚假

7、的间谐波，或者淹没谐波对电网的污染越来越严重。谐波一般是指频率真实的间谐波，从而限制了其在精确检测间谐波方为工频(基波频率)整数倍次的信号成分，而间谐面的应用。小波变换，基于SVD，Pisarenko谐波波是指频率为基波频率非整数倍次的信号成分。分解，MUSIC，Prony等现代谱估计方法也被广常见的间谐波源有电焊机，电弧炉，以及包含AC／DC泛地应用于谐波和间谐波的检测。或DC／AC变换器的各种电力电子设备，如变频器、本文提出了一种基于子空间分解的高分辨率串级调速装置、直流输电装置等。谐波和间谐波

8、控谐波和间谐波检测新方法，即旋转不变技术参数估制不当会产生一系列的危害，比如它们会使电动机计’。ESPRIT(EstimationofSignalParameters噪声和振动增大，增加损耗，使仪器仪表不能正确viaRotationalInvarianceTechniques)。此方法工作，降低滤波装置性能等等。因此有必要准确地可以高精度地辨识电力系统中任意组合的衰减／非检测谐波和间谐波的参数，从而为谐波、间谐波的衰减正弦信号的频率，相位及其幅值等信息。它不分析以及治