【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統，特別涉及一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法、系統、存儲介質及處理器。
技術介紹
1、在全球“雙碳”目標日益凸顯的背景下，推動能源結構轉型和可再生能源的廣泛應用已成為各國的重要戰略。電力系統作為能源轉化與傳輸的核心，其安全、穩定和高效運行直接影響到可再生能源的集成與利用。隨著電力電子技術的迅猛發展，越來越多的電力電子設備被引入到電力系統中，例如變頻器、柔性直流輸電設備和電力質量控制裝置。這些設備不僅能提高電力系統的靈活性和可控性，還能夠實現對電能質量的動態管理，從而為推動可再生能源的高比例并網提供了強有力的支持。然而，電力系統中的電力電子設備對控制的需求也在不斷提高。為了實現高效、穩定的控制，必須對電力系統的各種運行狀態進行實時監測和分析。尤其在電力系統發生故障的情況下，控制策略需要能夠快速響應，確保系統的穩定性和安全性。因此，對電力系統中電壓和電流信號的精確分析與處理顯得尤為重要。
2、在電力系統中，單相短路等不對稱故障的發生并不少見。這類故障不僅影響了電力系統的正常運行，也對設備的安全性造成了潛在威脅。在故障發生及恢復過程中，系統中會出現不對稱電壓與電流。這種不對稱性使得傳統的信號處理方法面臨挑戰，因為傳統方法通常無法準確區分和提取信號中的正序分量和負序分量。為了實現對電力電子設備的穩定控制，必須從三相電壓電流信號中準確提取正序信號和負序信號。正序信號反映了正常運行狀態下的電力系統特性，而負序信號則用于表征不對稱故障對系統造成的影響。
3、現有技術中，正負
技術實現思路
1、針對現有技術中的問題，本專利技術提供了一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法、系統、存儲介質及處理器，希爾伯特黃變換是一種強大的信號處理工具，能夠有效分離信號中的不同頻率成分，并提供關于信號瞬時頻率和包絡的信息。具體技術方案如下：
2、一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法，包括以下步驟：步驟s1，采集電力電子設備并網點的三相電壓/電流測量信號va、vb、vc，其中va為a相電壓/電流測量信號，vb為b相電壓/電流測量信號，vc為c相電壓/電流測量信號；
3、步驟s2，對三相電壓/電流測量信號va、vb、vc分別做希爾伯特黃變換，得到三相電壓/電流復數信號va、vb、vc；其中va為a相電壓/電流復數信號，vb為b相電壓/電流復數信號，vc為c相電壓/電流復數信號；
4、步驟s3，將三相電壓/電流復數信號va、vb、vc組成向量，與正負零序分解變換矩陣t相乘，得到正序電壓/電流復數信號vp、負序電壓/電流復數信號vn和零序電壓/電流復數信號vo；步驟s4，對正序電壓/電流復數信號vp乘以得到正序電壓/電流復數處理信號對負序電壓/電流復數信號vn乘以得到負序電壓/電流復數處理信號其中θpll為電力電子設備中的同步控制環輸出的同步相位；
5、步驟s5，對正序電壓/電流復數處理信號進行取實部得到正序d軸電壓/電流vdp，取虛部得到正序q軸電壓/電流vqp；對負序電壓/電流復數處理信號進行取實部得到負序d軸電壓/電流vdn，取虛部得到負序q軸電壓/電流vqn。
6、優選地，所述步驟s2中做希爾伯特黃變換具體如下：
7、步驟s21，使用快速傅里葉算法計算vi信號的頻域具體表示如下：
8、
9、其中，vi表示第i相電壓/電流測量信號，fft(*)表示快速傅里葉計算，vi[n]表示快速傅里葉計算時間窗內的一組vi信號，n表示這組數據的數量，n為偶數；
10、步驟s22，創建一個與同樣大小的頻域數組令表示第k個數據，表示第k個數據，則：
11、
12、步驟s23，計算反傅里葉變換，得到希爾伯特變換信號
13、
14、其中ifft(*)表示快速傅里葉逆變換計算；
15、步驟s24，構建第i相電壓復數信號vi為：
16、
17、優選地，所述步驟s3中的計算公式為：
18、
19、優選地，所述正負零序分解變換矩陣t如下所示：
20、
21、優選地，所述步驟s4中的計算公式為：
22、
23、優選地，所述步驟s4中的同步控制環為鎖相環或虛擬同步控制環。
24、優選地，所述步驟s5中的計算公式為：
25、
26、其中，real[*]表示取實部，imag[*]表示取虛部。
27、一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解系統，應用于所述的方法，包括：
28、采集模塊，用于采集電力電子設備并網點的三相電壓/電流測量信號va、vb、vc，其中va為a相電壓/電流測量信號，vb為b相電壓/電流測量信號，vc為c相電壓/電流測量信號；
29、希爾伯特黃變換模塊，用于對三相電壓/電流測量信號va、vb、vc分別做希爾伯特黃變換，得到三相電壓/電流復數信號va、vb、vc；其中va為a相電壓/電流復數信號，vb為b相電壓/電流復數信號，vc為c相電壓/電流復數信號；
30、分解模塊，用于將三相電壓/電流復數信號va、vb、vc組成向量，與正負零序分解變換矩陣t相乘，得到正序電壓/電流復數信號vp、負序電壓/電流復數信號vn和零序電壓/電流復數信號vo；
31、第一處理模塊，用于對正序電壓/電流復數信號vp乘以得到正序電壓/電流復數處理信號對負序電壓/電流復數信號vn乘以得到負序電壓/電流復數處理信號其中θpll為電力電子設備中的同步控制環輸出的同步相位；
32、第二處理模塊，用于對正序電壓/電流復數處理信號進行取實部得到正序d軸電壓/電流vdp，取虛部得到正序q軸電壓/電流vqp；對負序電壓/電流復數處理信號進行取實部得到負序d軸電壓/電流vdn，取虛部得到負序q軸電壓/電流vqn。
33、一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質包括存儲的程序，其中，在所述程序運行時控制所述計算機可讀存儲介質所在設備執行所述的基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法。
34、一種處理器，所述處理器用于運行程序，其中，所述程序運行時執行所述的基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法。
35、與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：
36、本專利技術從三相電壓/電流信號的原始數據出發，首先通過希爾伯特黃變換分別得到了三相電壓/電流信號的復數信號信息，希爾伯特黃變換最大程度的保留了原始信號的所有頻率信息。然后基于正負本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法，其特征在于，所述步驟S2中做希爾伯特黃變換具體如下：
3.根據權利要求1所述的一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法，其特征在于，所述步驟S3中的計算公式為：
4.根據權利要求1或3所述的一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法，其特征在于，所述正負零序分解變換矩陣T如下所示：
5.根據權利要求1所述的一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法，其特征在于，所述步驟S4中的計算公式為：
6.根據權利要求1所述的一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法，其特征在于，所述步驟S4中的同步控制環為鎖相環或虛擬同步控制環。
7.根據權利要求1所述的一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法，其特征在于，所述步驟S5中的計算公式為：
8.一種基于希
9.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質包括存儲的程序，其中，在所述程序運行時控制所述計算機可讀存儲介質所在設備執行權利要求1至7中任意一項所述的基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法。
10.一種處理器，其特征在于，所述處理器用于運行程序，其中，所述程序運行時執行權利要求1至7中任意一項所述的基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法，其特征在于，所述步驟s2中做希爾伯特黃變換具體如下：
3.根據權利要求1所述的一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法，其特征在于，所述步驟s3中的計算公式為：
4.根據權利要求1或3所述的一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法，其特征在于，所述正負零序分解變換矩陣t如下所示：
5.根據權利要求1所述的一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解方法，其特征在于，所述步驟s4中的計算公式為：
6.根據權利要求1所述的一種基于希爾伯特黃變換的三相電壓電流信號正負零序的分解...
【專利技術屬性】
技術研發人員：熊莉，張野，梁振成，楊子千，鄧秋荃，劉蔚，青鶴鵬，周保榮，莫東，李明珀，
申請(專利權)人：廣西電網有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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