随机子空间法在谐波电能计量中的应用.pdf

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1、研究与开发随机子空间法在谐波电能计量中的应用马亮(山东省电力公司安丘供电公司，山东潍坊262100)摘要电网中常用的电能计量方法是基波电能和谐波电能分别计量，如何通过电能计量准确分析电网中的谐波电能一直是比较困难的问题。鉴于比较常用的快速傅里叶分析法无法准确分析出谐波相位，小波分析法存在小波基波选取困难，本文提出利用随机子空间法来分析谐波参量。首先通过随机子空间法分析出电网中的谐波电压和谐波电流的详细参量，然后即可计算出相应的谐波电能，实现了谐波电能的准确计算。通过对比分析知，随机子空间法可快速有效的分析出谐波

2、参量，为提高电能计量准确性奠定了理论基础。关键词：电能计量；随机子空间；谐波检测；快速傅里叶变换ApplicationoftheStochasticSubspaceIdentificationMethodinHarmonicEnergyMeasurementMaLiang(AnqiuPowerSupplyCompany,ShandongElectricPowerCorporation，Weifang，Shandong262100)AbstraetThecommonlyusedofenergymeasuremen

3、tmethodiSthatmeasurethefundamentalandharmonicenergyrespectivelyinthegrid．However，thereisadificultissuesthathowtomeasuretheharmonicenergyaccurately．Thefastfouriertransformcannotidentifytheharmonicphase，andthewavelettransformmethodisdificulttoselectofwaveletba

4、sewave．Thispaperusedthestochasticsubspaceidentificationmethod(SSI)toidentifyharmonicparameters．Firstly,identifytheharmonicparametersofvoltageandcurrentbaseonSSIinthegrid．Thenworkouttheharmonicenergywhichrealizetheaccuratemeasurementofharmonicenergy．Thesimula

5、tionresultsshowthattheSSIcouldidentifyharmonicparametersaccuratelyandrapidly,whichlaidatheoreticalfoundationfortheenergymeasurement．Keywords：energymeasurement；stochasticsubspaceidentification；harmonicdetection；fastfouriertransform电力系统中，由于电力电子设备的广泛应用，和谐波电能分别计

6、量，然后计算总和以得到总的电很容易对电网造成谐波污染【l1。谐波污染在一定程能消耗量。准确得到谐波电能是准确电能计量的前度上严重影响企业的安全生产以及居民用电安全，提，快速傅里叶变换(FastFourierTransform，FFT)[3-41且在谐波情况下，很难保证电能计量的准确性。当是比较成熟的谐波检测方法，但此方法一般只可得负荷为线性负荷，电网存在多次谐波，电能表的计到谐波频率和幅值，对于谐波相位很难准确检测出。量是基波电能加上电网注入负荷的谐波电能，将会文献[5]提出利用小波来分析电能计量中的谐波问为用

7、户造成经济损失；而当负荷为非线性负荷并向题，但小波存在基波选取困难的问题。电网中注入谐波时，电能表的计量是基波电能减去为了准确分析电网中的谐波，本文提出采用随注入电网的谐波电能，会对电网造成经济损失I2]。机子空间法(StochasticSubspaceIdentification，SSI)t6-71故而如何在电网中存在谐波的情况下实现准确计量来分析电能计量中的谐波问题，SSI通过构造Hankle显得尤为重要。矩阵，进行奇异值分解(SingularValueDecomposition，目前电能计量方法中应用较为

8、广泛是基波电能SVD)，通过SVD可得到奇异值，根据奇异值的大40I电

9、-l技术2015年第8期研究与开发小可确定系统模态阶数，使SSI算法具有一定的抗噪能力，在实际电网中更能准确辨识出谐波参数。(3)本文应用SSI对谐波电流、电压信号进行分析，通过对谐波参数的准确辨识，以实现谐波电能的高精式中，y0一1的下标0／2i一1表示Hankel矩阵第一行度计量。块和最后一行块；下标P和_厂分