基于Toeplitz算法的谐波和间谐波参数估计.pdf

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1、第41卷第8期湖南大学学报(自然科学版)Vo1．41。NO．82O14年8月JournalofHunanUniversity(NaturalSciences)Aug．2014文章编号：1674—2974(2O14)08—0078—06基于Toeplitz算法的谐波和间谐波参数估计罗日成”，卢泽华。，张异。，黄彪，李稳(1．长沙理工大学电气与信息工程学院，湖南长沙410004；2．高电压与电磁兼容北京市重点实验室(华北电力大学)，北京102206；3．温岭供电公司，浙江温岭317500)摘要：为准确地检测电力系统中谐波信号的参数，从被检测信号噪声的基本特性出发，将空间谱估计理论

2、中的Toeplitz算法应用于谐波、间谐波参数检测．首先对采样信号构成的自相关矩阵进行奇异值分解，根据不同时刻白噪声相互独立的原理划分出噪声子空间和信号子空间，再利用最小二乘法和旋转不变参数估计的原理，实现信号的频率和幅值参数的准确估计．根据白噪声均值为0的特性，通过仿真实验和现场数据分析表明：本文提出的方法在提高谐波和间谐波的参数估计精度和抗噪能力等方面具有较好的可行性和有效性，能满足实际应用的需要．关键词：谐波；间谐波；Toeplitz；最小二乘；旋转不变性；阵列信号处理；共轭矩阵中图分类号：TM935文献标识码：AParameterEstimationofHarmoni

3、csandInterHarmonicsBasedonToeplitzAlgorithmLUORi—cheng”，LUZe—hua，ZHANGSheng。，HUANGBiao，LIWen(1．CollegeofElectricalandInformationEngineering，ChangshaUnivofScienceandTechnology。Changsha，Hunan410004，China；2．BeijingKeyLaboratoryofHighVoltage8LEMC，NorthChinaElectricPowerUniv，Beijing102206．China；

4、3．WenlingPowerSupplyCompany，Wenling。Zhejiarlg317500．China)Abstract：Inordertoaccuratelydetecttheparametersofharmonicsinthepowersystem，analgorithmbasedonamethodofspatialspectrumestimationnamedToeplitzwasproposedonthebasisoftheessentialpropertyofnoiseinformation．First，eigen—valuedecompositionw

5、asusedfortheautoeorrelationofmatrixconstructedbysamplingdatatogetsignalsub—spaceandnoisesub—space．Itadoptstheprincipleofleastsquaresmethodandrotationalinvariancetechniquestocalculatehighprecisionsignalparameterflicker．Fi—nally，basedontheestimatedfrequencyofeverysignalcomponentandthecharacte

6、risticofzeroaveragevalueofnoisesignals，thesimulationresultsandthereal—timedataanalysishaveverifiedtheeffectivenessofthealgorithm，whichsatisfiestheneedsofpracticalapplication．Keywords：harmonic；inter—harmonic；Toeplitz；leastsquare；rotationalinvarianeetechniques；arraysig—nalprocessing；C0njugate

7、matrix收稿日期：2014—03-17基金项目：国家自然科学基金资助项目(50977003)作者简介：罗日成(1969一)，男，湖南隆回人，长沙理工大学副教授，博士十通讯联系人，E—mail：luorich@126．corn第8期罗日成等：基于Toeplitz算法的谐波和间谐波参数估计79近年来，非线性电力电子设备被广泛应用，使电泛应用于语音信号和阵列信号的处理以及电力系统网中出现了日趋严重的电能质量问题[1]，尤其以暂态信号的分解等方面．谐波、间谐波污染为主．随着中国加快推进智能电网假设信号由M个