專利名稱：一種電力系統(tǒng)頻率測量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于電力系統(tǒng)的測量技術(shù)，具體的說是一種電力系統(tǒng)頻率測量的方法。
背景技術(shù)：
頻率是反映電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)。常用頻率測量方法主要有硬件測頻和軟件測頻兩種方法。硬件測頻原理是將待測信號經(jīng)過濾波器濾除諧波分量后，再將調(diào)理后的正弦信號通過電壓比較器轉(zhuǎn)換成同頻率的方波信號，最后通過數(shù)字處理器捕獲整形后方波的上升沿和下降沿時(shí)刻，再經(jīng)過計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)和簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算，從而獲得待測信號的頻率。硬件測頻方法極易受諧波和干擾信號的影響，在含較豐富諧波的電力系統(tǒng)中測量的精度難以得到保證。軟件測頻方法是通過對待測信號的采樣值進(jìn)行數(shù)學(xué)分析和計(jì)算，采用一定的算法來獲取頻率參數(shù)的方法。傳統(tǒng)的軟件測頻方法中，電壓過零點(diǎn)算法較容易實(shí)現(xiàn)，但是過零點(diǎn)不準(zhǔn)會引來誤差；有些軟件測頻算法運(yùn)算量過大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種電力系統(tǒng)頻率測量的方法，它能夠有效解決普通頻率測量方法在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的精度差、響應(yīng)慢等問題，提高了測量抗干擾度。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的。一種電力系統(tǒng)頻率測量的方法，該方法包括以下步驟:
(1)對被測信號的輸入信號進(jìn)行等間隔采樣，獲得被測信號的離散的等間隔采樣點(diǎn)；所述被測信號為電壓或者電流信號；
(2)對等間隔采樣點(diǎn)進(jìn)行直流濾波處理；
(3)對濾波后的采樣點(diǎn)，將略超過一基波周期點(diǎn)數(shù)的采樣點(diǎn)的采樣值累加得到累加和，若累加和恰好為零，則參與累加的采樣點(diǎn)的總采樣間隔時(shí)間即為被測信號周期；若累加和不為零，則依次剔除參與累加的最后一個(gè)采樣點(diǎn)，直至累加和變號包括由負(fù)變正或者由正變負(fù)或者由非零變成零，此時(shí)標(biāo)記參與累加的最后一個(gè)采樣點(diǎn)k，記錄下該點(diǎn)與參與累加的采樣點(diǎn)的起點(diǎn)之間的采樣間隔數(shù)N2以及變號后的累加和S ；
(4)根據(jù)標(biāo)記的采樣點(diǎn)k、記錄的采樣間隔數(shù)N2以及變號后的累加和S確定被測信號的周期以及頻率。在上述技術(shù)方案中，步驟(2)中所述的對等間隔采樣點(diǎn)進(jìn)行直流濾波處理的具體方式為使用數(shù)字濾波器對采樣點(diǎn)進(jìn)行直流濾波處理，濾除輸入信號中的直流信號。在上述技術(shù)方案中，確定被測信號周期以及頻率的具體方式為:
(A)若累加和恰好為零，此時(shí)記錄的參與累加的所有采樣點(diǎn)的總采樣間隔數(shù)為N1，則使用公式
權(quán)利要求
1.一種電力系統(tǒng)頻率測量的方法，其特征在于該方法包括以下步驟: (1)對被測信號的輸入信號進(jìn)行等間隔采樣，獲得被測信號的離散的等間隔采樣點(diǎn)； (2)對等間隔采樣點(diǎn)進(jìn)行直流濾波處理； (3)對濾波后的采樣點(diǎn)，將略超過一基波周期點(diǎn)數(shù)的采樣點(diǎn)的采樣值累加得到累加和，若累加和恰好為零，則參與累加的采樣點(diǎn)的總采樣間隔時(shí)間即為被測信號周期；若累加和不為零，則依次剔除參與累加的最后一個(gè)采樣點(diǎn)，直至累加和變號，包括由負(fù)變正或者由正變負(fù)或者由非零變成零，此時(shí)標(biāo)記參與累加的最后一個(gè)采樣點(diǎn)k，記錄下該點(diǎn)與參與累加的采樣點(diǎn)的起點(diǎn)之間的采樣間隔數(shù)N2以及變號后的累加和S ； (4)根據(jù)標(biāo)記的采樣點(diǎn)k、記錄的采樣間隔數(shù)N2以及變號后的累加和S確定被測信號的周期以及頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力系統(tǒng)頻率測量的方法，其特征是:步驟(2)中所述的對等間隔采樣點(diǎn)進(jìn)行直流濾波處理的具體方式為使用數(shù)字濾波器對采樣點(diǎn)進(jìn)行直流濾波處理，濾除輸入信號中的直流信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力系統(tǒng)頻率測量的方法，其特征是確定被測信號周期以及頻率的具體方式為: (A)若累加和恰好為零，此時(shí)記錄的參與累加的所有采樣點(diǎn)的總采樣間隔數(shù)為N1，則使用公式
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力系統(tǒng)頻率測量的方法，其特征是:步驟(3)中參與累加的采樣點(diǎn)數(shù)，即略超過一基波周期點(diǎn)數(shù)的采樣點(diǎn)數(shù)確定為
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電力系統(tǒng)頻率測量的方法，主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。方法包括如下步驟輸入信號等間隔采樣，獲得離散等間隔的采樣點(diǎn)；對等間隔的采樣點(diǎn)進(jìn)行直流濾波；對濾波后的數(shù)據(jù)，以峰值附近的點(diǎn)為起點(diǎn)，將略超過一基波周期點(diǎn)數(shù)的離散點(diǎn)累加，若累加和為零，則記錄最后一點(diǎn)，若累加不為零，從最后一個(gè)點(diǎn)依次遞減，直至累加和變號，記錄使累加和變號的點(diǎn)；通過記錄的點(diǎn)、該點(diǎn)與起點(diǎn)之間的采樣間隔數(shù)以及變號后的累加和，確定被測信號的周期進(jìn)而得到頻率值。本發(fā)明理論基礎(chǔ)為三角函數(shù)在一個(gè)基波周期上積分為零，不需要濾除高次諧波，抗干擾性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)簡單，提高了基波頻率測量的準(zhǔn)確性、可靠性和快速性。
文檔編號G01R23/02GK103185837SQ201310096699
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者葉松, 魏征, 左文平, 張鼎, 程蘭芬, 謝睿, 王少榮 申請人:華中科技大學(xué), 上海華群實(shí)業(yè)股份有限公司