相关波束空间esprit算法电力系统谐波检测

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1、总第49卷第564期电测与仪表Vo1．49N0．5642012年第12期EJectricaiMeasurement&InstrumentationDec．2012：l：基于波束空间ESPRIT算法电力系统谐波检测程志友1,2，左靖坤，陆巍，王家琦，梁昭，高天(1．教育部电能质量工程研究中心合肥230039；2．安徽大学电子信息工程学院合肥230601；3．安徽省电力科学研究院合肥230601)摘要：电力系统中谐波检测是无功补偿、谐波滤除等电能质量分析与控制的前提。针对传统电力系统中谐波检测方法存在的精确度低，

2、抗噪性差等问题，本文将波束空间ESPRIT~法应用于电力系统谐波检测。该算法以信号空间为模型，首先用盖氏圆检测出信号源数，然后利用波束空间将阵列接收的数据通过变换得到波束空问的数据，再将波束空间的数据分解为噪声和信号子空间后由ESPRIT算法得到信号的频率估计值。最后由扩展PRONY方法计算得到信号的幅值。通过仿真实验验证和实际数据分析表明该方法速度快，精确度高且抗噪性强，具有一定的应用前景。关键词：盖氏圆；波束空间；ESPRIT；PRONY；谐波检测中图分类号：TM744文献标识码：A文章编号：1001—1

3、390(2012)12—0012—05DetectionofPowerSystemHarmonicBasedonBeamspaceESPRITCHENGZhi—y。u一，ZUOJing-kun，LUwei，WANGJia-qi，LIANGzha。，GAOTian(1．PowerQualityEngineeringResearchCenter，MinistryofEducation，Hefei230039，China2．SchoolofElectronicandEngineering，AnhuiUniversi

4、ty，Hefei230601，China．3．AnhuiElectricPowerResearchInstitfte，Hefei230601，China)Abstract：Harmonicdetectioninpowersystemisthebasisoftheanalysisandcontrolofpowerquality，suchasreactivepowercompensationandharmonicfiltration．ThispaperappliesBeamspaceESPRIT，withsign

5、alspacesasthemodels，todoharmonicdetectiontoovercomethedrawbacksofthetraditionalmethods．Firstly，Gerschgorindiskcriterionisemployedtodetectthesourcenumber，thenthedataacceptabletothearrayistransformedtogetthedataoftheBeamspace，whichisfurtherdecomposedtonoisesu

6、bspaceandsignalsubspace．Next，frequencyvalueofthesignalisestimatedbyESPRIT．Lastly，withtheextensionofthePRONYmethod，theamplitudeofthesignalisachieved．Throughsimulationexperimentsandrealdataanalysis，thehighspeedinessandprecisionofthismethod，aswellasitshighqual

7、ityofanti-noiseandapplicativeprospectareconfirmed．Keywords：Gerschgorindisk，beamspace，ESPRIT，PRONY，harmonicdetection0引言式电源(SMPS)、电弧式负荷包括电弧熔炉、弧焊设随着电力电子技术的发展，电力系统谐波问题也备、公共照明系统中大量使用的整流负荷等。日益严重。为了有效地对谐波进行治理，正确地认识谐波检测方法有多种，它们分别有各自的特点。谐波已经成为电力工作者的重要任务之一。含有基波如：基于瞬时

8、无功功率理论谐波检测法12I，其动态响应整数倍率的正弦波电压和电流称为谐波，产生畸变后速度快、延时小且具有实时I生，但结构复杂；基于陕速的波形可分解为基波和许多谐波之和【1】。谐波是由于傅里叶变换(F)谐波检测法[31，它的检测精度高，可电力系统和电力负荷中设备的非线性造成的，如各种是计算量较大；基于神经网络(NeuralNetwork，NN)电力电子设备、IT行业和办公设备中大量使用的开关的方法I