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专利号: 2014108554299
申请人: 广州航海学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种挖泥船电网谐波监测方法,其特征在于,包括:获取电网中的原始电信号,并提取电网中的原始电信号的各次谐波量测量;

根据k时刻第h次谐波的量测量 计算k时刻第h次谐波幅值的最优估计值其中,式中k为时刻序列;h为谐波阶次,h=6·l±1,l为正整数; 为k时刻谐波幅值的一步预测值; 为k-1时刻谐波幅值的最优估计值; 为k时刻谐波幅值的最优估计值; 为k-1时刻的系统传输矩阵; 为k-1时刻的控制输入矩阵; 为k-1时刻的确定性控制输入; 为k-1时刻的系统噪声; 为 的协方差矩阵; 为 的协方差矩阵; 为 的协方差矩阵; 为k时刻的卡尔曼增益矩阵; 为k时刻的量测矩阵; 为量测噪声 的协方差矩阵; 为k时刻谐波幅值的鲁棒卡尔曼预测值;λ为修正因子; 为k-1时刻谐波幅值的经验预测平均值; 为k时刻输入输出矩阵;

计算 的协方差矩阵

I为单位矩阵;

根据不同阶次谐波幅值的最优估计值 计算k时刻的谐波畸变率(THD)k:其中 为k时刻基波幅值的最优估计值;

根据每个时刻的谐波畸变率,判断出电网的电信号质量。

2.如权利要求1所述的挖泥船电网谐波监测方法,其特征在于,在所述根据k时刻第h次谐波的量测量 计算k时刻第h次谐波幅值的最优估计值 之前,还包括:设定第h次谐波的初始最优估计值 以及初始协方差矩阵

3.如权利要求2所述的挖泥船电网谐波监测方法,其特征在于,在所述根据不同阶次谐波幅值的最优估计值计算k时刻谐波畸变率(THD)k之后还包括:实时显示不同阶次谐波幅值的最优估计值 以及谐波畸变率(THD)k的数值;

实时显示不同阶次谐波幅值的最优估计值 以及谐波畸变率(THD)k随时间变化的波形。

4.如权利要求1所述的挖泥船电网谐波监测方法,其特征在于,所述原始电信号为电网的电流信号或电压信号。

5.如权利要求1至4任一项所述的挖泥船电网谐波监测方法,其特征在于,在挖泥船的工作状态为泊岸时λ取值为0.94;

在挖泥船的工作状态为空载航行时λ取值为0.93;

在挖泥船的工作状态为挖粘性土时λ取值为0.88;

在挖泥船的工作状态为挖砂土类时λ取值为0.85;

在挖泥船的工作状态为挖有机质土、淤泥及泥炭类时λ取值为0.89;

在挖泥船的工作状态为吹岸时λ取值为0.92;

在挖泥船的工作状态为负荷航行λ取值为0.91。

6.一种挖泥船电网谐波监测系统,其特征在于,包括:谐波量测量获取模块,用于获取电网中的原始电信号,并提取电网中的原始电信号的各次谐波量测量;

谐波估计值计算模块,用于根据k时刻第h次谐波的量测量 计算k时刻第h次谐波幅值的最优估计值其中,式中k为时刻序列;h为谐波阶次,h=6·l±1; 为k时刻谐波幅值的一步预测值; 为k-1时刻谐波幅值的最优估计值; 为k时刻谐波幅值的最优估计值; 为k-1时刻的系统传输矩阵; 为k-1时刻的控制输入矩阵; 为k-1时刻的确定性控制输入;

为k-1时刻的系统噪声; 为 的协方差矩阵; 为 的协方差矩阵;

为 的协方差矩阵; 为k时刻的卡尔曼增益矩阵; 为k时刻的量测矩阵; 为量测噪声 的协方差矩阵; 为k时刻谐波幅值的鲁棒卡尔曼预测值;λ为修正因子; 为k-1时刻谐波幅值的经验预测平均值; 为k时刻输入输出矩阵;

协方差计算模块,用于计算 的协方差矩阵 I为单位矩阵;

畸变率计算模块,用于根据不同阶次谐波幅值的最优估计值 计算k时刻谐波畸变率(THD)k:其中 为k时刻基波幅值的最优估计值;

电网质量判断模块,用于根据每个时刻的谐波畸变率,判断出电网的电信号质量。

7.如权利要求6所述的挖泥船电网谐波监测系统,其特征在于,所述挖泥船电网谐波监测系统还包括初始设定模块;所述初始设定模块用于设定第h次谐波的初始最优估计值以及初始协方差矩阵

8.如权利要求7所述的挖泥船电网谐波监测系统,其特征在于,所述挖泥船电网谐波监测系统还包括:数值显示模块以及波形显示模块;

所述数值显示模块用于实时显示不同阶次谐波幅值的最优估计值 以及谐波畸变率(THD)k的数值;

所述波形显示模块用于实时显示不同阶次谐波幅值的最优估计值 以及谐波畸变率(THD)k随时间变化的波形。

9.如权利要求6所述的挖泥船电网谐波监测系统,其特征在于,所述原始电信号为电网的电流信号或电压信号。

10.如权利要求6-9任一权利要求所述的挖泥船电网谐波监测系统,其特征在于,在挖泥船的工作状态为泊岸时λ取值为0.94;

在挖泥船的工作状态为空载航行时λ取值为0.93;

在挖泥船的工作状态为挖粘性土时λ取值为0.88;

在挖泥船的工作状态为挖砂土类时λ取值为0.85;

在挖泥船的工作状态为挖有机质土、淤泥及泥炭类时λ取值为0.89;

在挖泥船的工作状态为吹岸时λ取值为0.92;

在挖泥船的工作状态为负荷航行λ取值为0.91。