间谐波参数估计的TLS—ESPRIT算法.pdf

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1、第22卷第2期电力系统及其自动化学报VoL22No．22010年4月ProceedingsoftheCSU—EPSAADr．2010间谐波参数估计的TLS—ESPRIT算法张君俊，杨洪耕(四川大学电气信息学院，成都610065)摘要：文中提出将TLSESPRIT法用于间谐波频率检测，该算法同时考虑旋转关系方程两边误差，减少噪声对间谐波检测过程的干扰。首先对由采样信号构造的数据矩阵进行奇异值分解(SVD)，结合总体最小二乘法(TLS)求解旋转关系方程，得到间谐波频率，并用最小二乘法(LS)估计幅值和相位。采用截断点法判断异常值进行子空间划分，

2、确定间谐波分量个数，减少计算量，降低噪声影响。仿真结果表明：TLS—ESPRIT法实现过程方便，检测结果直观明了，抗噪能力强，有效提高了低信噪比条件下的间谐波频率检测精度。关键词：间谐波；旋转关系方程；总体最小二乘法；奇异值分解；截断点法中图分类号：TM744文献标志码：A文章编号：1003—8930(2010)02—0070—06TLS—ESPRITforInterharmonicEstimationZHANGJun—jun，YANGHong—geng(SchoolofElectricalandInformation，SichuanUni

3、versity，Chengdu610065，China)Abstract：ThepaperproposesTI~ESPRITforinterharmonicdetection．Consideringthebothsideserroroftherotationequation．Analgorithmreducingthedisturbanceofnoiseduringdetectionprocessisproposed．Bymeansofsingularvaluedecomposition(SVD)ofdatamatrixconstructe

4、dbysamplingsignal，andcombinedwithtotalleastsquare(TLS)tosolvetheequation．Aninterharmonicfrequenciesareobtaineddirectlyandtheamplitudesandphasesareestimatedbasedontheleastsquare(LS)．JudgingtheabnormalvaluesbyCUt—offpointmethodtodeterminethenumberoftheinterharmoniccomponents

5、reducesthecomputationalburdenandtheinfluenceofnoise．Thesimulationindicatesthatthemethodiseasytoimplementthedetectionofinterhar—monicfrequencies，whichisinsensitivetonoiseandhasimprovedinestimationprecision．Keywords：interharmonic；rotationequation；totalleastsquare；singularval

6、uedecomposition；cut—offpointmethodIEC一61000—2—1将问谐波定义为：在电力工频对FFT在间谐波检测时存在的误差进行分析，提电压和电流的谐波中，存在频率为基波频率非整数出基于加窗插值FFT算法的间谐波参数估计，但倍的信号，它们表现为离散频率或宽带频率E。相位误差较大且对窗函数和窗宽度的选择要求较随着非线性负荷的大量使用，间谐波污染日益高，影响参数估计的实时性。文献E7]将FFT与人严重，引起人们广泛的关注，其主要来自变频调整工神经网络相结合估计间谐波参数精度较高，但人装置、感应电动机、电弧炉等波动电力

7、负载等_2J。由工神经网络学习时间长，不能克服FFT频率分辨于间谐波和基波非同步变化，容易引起波形的畸率低的缺点。文献[-72提出将自回归变，影响仪表和电器元件的正常工作l3]，因此间谐AR(autoregressive)模型在较短采样时间内估计波的检测和治理对实际工程具有十分重要的意义。间谐波的频率和幅值，分辨率高，但阶数确定困难，传统的快速傅里叶变换FFT(fastFourier对噪声敏感，伯格算法检测间谐波时会产生谱分裂transform)可精确检测谐波，对问谐波进行检测现象。文献E9]应用Pisarenko谐波分析时，存在频谱泄漏和

8、栅栏效应问题Ⅲ4]，文献[5，6]PHD(pisarenkoharmonicdecomposition)原理，并收稿日期：2008—12—03；修回日期：2009—01—22第2