基于状态空间模型的谐波检测方法与流程

文档序号:23347405发布日期:2020-12-18 16:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于状态空间模型的谐波检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1.将三相h次谐波正负零序矢量定义为ihi_abc(j=p,n,z);

s2.将ihi_abc(j=p,n,z)在αβγ坐标系下进行clark变换,得到h次谐波正负零序向量ihj-αβγ(j=p,n,z);

s3.将广义零阶矢量在αβ坐标系中定义为vhz-αβ,得到广义零序向量vhz-αβ与实际的零序分量ihz-αβγ之间在γ轴上的关系;

s4.在n时刻时,将psc、nsc、zsc的h次谐波子状态向量定义为xh(n),则在(n+1)时刻时,psc、nsc、zsc的h次谐波子状态向量为xh(n+1),经过计算,得到子状态向量xh(n)到xh(n+1)的变换矩阵roth;

s5.将n个子状态向量的状态空间定义为x(n),建立第一状态空间模型x(n+1);

s6.对第一状态空间模型进行改进,得到第二状态空间模型y(n)。

2.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的谐波检测方法,其特征在于,步骤s1中ihi_abc(j=p,n,z)包括h次谐波正序矢量ihp_abc、h次谐波负序矢量ihn_abc、h次谐波零序矢量ihz_abc,即

式(1)中,ihj_m为对应谐波次序分量的幅值。

3.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的谐波检测方法,其特征在于,步骤s2中clark变换为clark变换矩阵tabc-αβγ,即

4.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的谐波检测方法,其特征在于,步骤s2中ihj-αβγ(j=p,n,z)包括h次谐波正负零序向量ihp-αβγ、h次谐波正负零序向量ihn-αβγ、h次谐波正负零序向量ihz-αβγ,即

5.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的谐波检测方法,其特征在于,步骤s2中ihj-αβγ(j=p,n,z)在αβγ坐标系中可以表示为iαβγ,即

6.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的谐波检测方法,其特征在于,步骤s3中广义零阶矢量vhz-αβ为

7.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的谐波检测方法,其特征在于,步骤s3中广义零序向量vhz-αβ与实际的零序分量ihz-αβγ之间在γ轴上的关系为

8.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的谐波检测方法,其特征在于,步骤s4中包括以下步骤:

s41.在n时刻时,将psc、nsc、zsc的h次谐波子状态向量定义为xh(n),即

s42.在(n+1)时刻时,psc、nsc、zsc的h次谐波子状态向量为xh(n+1),xh(n+1)包括psc的h次谐波子状态向量xhp_αβ(n+1)、nsc的h次谐波子状态向量xhn_αβ(n+1)、zsc的h次谐波子状态向量xhz_αβ(n+1),即

其中ts为采样时间,rothp为对应的旋转变换矩阵;

s43.结合式(7)-(9),计算,得到子状态向量xh(n)到xh(n+1)的变换矩阵roth,即

9.根据权利要求1所述的基于状态空间模型的谐波检测方法,其特征在于,步骤s5中第一状态空间模型x(n+1)为

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的基于状态空间模型的谐波检测方法,其特征在于,步骤s6包括以下步骤:

s61.将ihj-αβγ(j=p,n,z)、iαβγ、vhz-αβ为组合,得到iαβγ(n),即

其中矩阵f和g为

s62.将矩阵f、矩阵g与psc、nsc、zsc的h次谐波子状态向量xh(n+1)(公式9-10)组合,得到psc的h次谐波子状态向量xhp_αβ(n+1)、nsc的h次谐波子状态向量xhn_αβ(n+1)、zsc的h次谐波子状态向量xhz_αβ(n+1),即

其中,λ∈(0,1)为常系数;

s63.建立第二状态空间x(n+1),即

其中,矩阵h和bu为

s64.建立第二状态空间模型,即

其中,y(n)为状态空间模型的输出,a为状态空间的系统矩阵,b为输入控制矩阵,i6n为输出控制矩阵,矩阵a、b、i6n为与时间无关的常系数矩阵。


技术总结
本发明涉及电力技术应用领域,尤其是涉及的是一种基于状态空间模型的谐波检测方法,该检测方法可以分别实现PSC、NSC和ZSC的检测,谐波分量在线计算,这样的信息可以用于控制系统的反馈,以动态抑制(可能是时变的)分量,该检测方法是基于时域计算谐波分量的,因此无需计算将信号变换到频域,该检测方法具有良好的检测效果,对提高电力电子系统的性能是合理有效的。

技术研发人员:陈冬冬;肖龙;郑洪庆;郭隐彪;朱同波;李智敏;钟明灯;程蔚
受保护的技术使用者:闽南理工学院
技术研发日:2020.08.13
技术公布日:2020.12.18
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