周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償方法及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償方法，包括：電流電壓采樣值獲取步驟，獲取電流電壓的電流采樣值、電壓采樣值；頻率測(cè)量步驟，利用電流采樣值獲取電流電壓實(shí)際頻率；電參量計(jì)算步驟，根據(jù)電流電壓實(shí)際頻率、電流采樣值、電壓采樣值，利用準(zhǔn)同步算法計(jì)算得到電參量；還包括參數(shù)產(chǎn)生步驟；參數(shù)產(chǎn)生步驟位于頻率測(cè)量步驟和電參量計(jì)算步驟之間，根據(jù)電流電壓實(shí)際頻率和準(zhǔn)同步算法的迭代次數(shù)和計(jì)算準(zhǔn)同步算法所需要的參數(shù)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償裝置。本發(fā)明中，準(zhǔn)同步算法需要的參數(shù)能隨電流或電壓的頻率波動(dòng)而變化，使計(jì)算參數(shù)更適用于當(dāng)前信號(hào)的頻率，從而提高補(bǔ)償?shù)男Ч?br> 【專(zhuān)利說(shuō)明】周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力參量測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種誤差補(bǔ)償方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著智能電網(wǎng)和智能變電站的興起，變電站的整體結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大變化。傳統(tǒng) 變電站中，二次電流電壓以模擬信號(hào)的形式通過(guò)電纜連接到測(cè)量和計(jì)量裝置。智能或數(shù)字 變電站全站遵循IEC61850協(xié)議，二次電流電壓在靠近互感器的地方就被采樣數(shù)字化了。各 相數(shù)字化后的電流電壓采樣值，通過(guò)合并單元組成IEC61850-9-1/2協(xié)議的報(bào)文，然后通過(guò) 光纖傳輸給電參量測(cè)量和計(jì)量裝置。
[0003] 根據(jù)IEC61850協(xié)議，二次電流電壓的采樣頻率為電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)頻率的固定整數(shù)倍，為 一個(gè)固定值。當(dāng)電網(wǎng)頻率發(fā)生變化時(shí)，二次電流電壓的采樣頻率并不隨之變化，仍然保持標(biāo) 準(zhǔn)頻率的固定整數(shù)倍，這樣就會(huì)產(chǎn)生非同步采樣。在非同步采樣情況下，采樣頻率并不是信 號(hào)真實(shí)頻率的整數(shù)倍。如果不進(jìn)行任何補(bǔ)償，直接用非同步采樣的信號(hào)來(lái)計(jì)算周期信號(hào)的 電參量（例如有效值、平均功率等），就會(huì)產(chǎn)生誤差。
[0004] 準(zhǔn)同步算法是補(bǔ)償非同步采樣測(cè)量誤差的常用方法之一。它通過(guò)迭代運(yùn)算去減少 誤差。但傳統(tǒng)的準(zhǔn)同步算法中迭代運(yùn)算的參數(shù)是固定的，導(dǎo)致誤差較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種準(zhǔn)同步算法的參數(shù)能夠根據(jù) 信號(hào)的情況實(shí)時(shí)變化，從而提高誤差補(bǔ)償?shù)男Ч闹芷谛盘?hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償方 法。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償裝置。
[0007] 本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] 周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償方法，包括：
[0009] 電流電壓采樣值獲取步驟，獲取電流電壓的電流采樣值、電壓采樣值；
[0010] 頻率測(cè)量步驟，利用電流或電壓采樣值獲取電流電壓實(shí)際頻率；
[0011] 電參量計(jì)算步驟，根據(jù)電流電壓實(shí)際頻率、電流采樣值、電壓采樣值，利用準(zhǔn)同步 算法計(jì)算得到電參量；
[0012] 還包括參數(shù)產(chǎn)生步驟；
[0013] 參數(shù)產(chǎn)生步驟位于頻率測(cè)量步驟和電參量計(jì)算步驟之間，根據(jù)電流電壓實(shí)際頻率 和準(zhǔn)同步算法的迭代次數(shù)計(jì)算準(zhǔn)同步算法所需要的參數(shù)；
[0014] 或預(yù)先進(jìn)行參數(shù)產(chǎn)生步驟，在迭代次數(shù)和電流電壓實(shí)際頻率的取值范圍內(nèi)，分別 根據(jù)每一組迭代次數(shù)和電流電壓實(shí)際頻率計(jì)算準(zhǔn)同步算法所需要的參數(shù)，將計(jì)算出的參數(shù) 進(jìn)行儲(chǔ)存，電參量計(jì)算步驟中依據(jù)實(shí)際的迭代次數(shù)和電流電壓實(shí)際頻率提取對(duì)應(yīng)的參數(shù)計(jì) 算電參量。
[0015] 進(jìn)一步的，所述參數(shù)產(chǎn)生步驟中，具體計(jì)算過(guò)程如下：

【權(quán)利要求】
1. 周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償方法，包括： 電流電壓采樣值獲取步驟，獲取電流電壓的電流采樣值、電壓采樣值； 頻率測(cè)量步驟，利用電流或電壓采樣值獲取電流電壓實(shí)際頻率； 電參量計(jì)算步驟，根據(jù)電流電壓實(shí)際頻率、電流采樣值、電壓采樣值，利用準(zhǔn)同步算法 計(jì)算得到電參量； 其特征在于： 還包括參數(shù)產(chǎn)生步驟； 參數(shù)產(chǎn)生步驟位于頻率測(cè)量步驟和電參量計(jì)算步驟之間，根據(jù)電流電壓實(shí)際頻率和準(zhǔn) 同步算法的迭代次數(shù)計(jì)算準(zhǔn)同步算法所需要的參數(shù)； 或預(yù)先進(jìn)行參數(shù)產(chǎn)生步驟，在迭代次數(shù)和電流電壓實(shí)際頻率的取值范圍內(nèi)，分別根據(jù) 每一組迭代次數(shù)和電流電壓實(shí)際頻率計(jì)算準(zhǔn)同步算法所需要的參數(shù)，將計(jì)算出的參數(shù)進(jìn)行 儲(chǔ)存，電參量計(jì)算步驟中依據(jù)實(shí)際的迭代次數(shù)和電流電壓實(shí)際頻率提取對(duì)應(yīng)的參數(shù)計(jì)算電 參量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償方法，其特征在于： 所述參數(shù)產(chǎn)生步驟中，具體計(jì)算過(guò)程如下：
其中：round為取整函數(shù)，用四舍五入的方法取最接近的整數(shù)；表示電流電壓的標(biāo)準(zhǔn) 頻率；Nci表示標(biāo)準(zhǔn)頻率下一個(gè)周期對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)數(shù)；f表示電流電壓實(shí)際頻率，由頻率測(cè)量 步驟得到；
其中：j= 0, 1，2, · ··，N·η;n表示準(zhǔn)同步算法迭代次數(shù)；C(t) =I(t= 0,N+l) ;C(t) = 2(0〈t〈N+l) ;C(t) =0(t〈0 或t>N+l); 'u
o
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償方法，其特征在于： 所述電參量計(jì)算步驟中，計(jì)算電流有效值，電壓有效值和有功功率值，具體計(jì)算過(guò)程如 下·

其中，I表示電流有效值，U表示電壓有效值，P表示有功功率值，i表示電流采樣值，u表不電壓米樣值，k表不電流或電壓米樣值的編號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償方法，其 特征在于： 還包括數(shù)據(jù)緩沖步驟，在數(shù)據(jù)進(jìn)入所述電參量計(jì)算步驟前產(chǎn)生一個(gè)延時(shí)，延時(shí)大小等 于頻率測(cè)量步驟的處理時(shí)間，或頻率測(cè)量步驟和參數(shù)產(chǎn)生步驟的處理時(shí)間。
5. 周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償裝置，包括： 電流電壓采樣值獲取裝置，用于獲取電流電壓的電流采樣值、電壓采樣值； 頻率測(cè)量裝置，用于利用電流采樣值獲取電流電壓實(shí)際頻率； 電參量計(jì)算裝置，用于根據(jù)電流電壓實(shí)際頻率、電流采樣值、電壓采樣值，利用準(zhǔn)同步 算法計(jì)算得到電參量； 其特征在于： 還包括參數(shù)產(chǎn)生裝置；用于根據(jù)電流電壓實(shí)際頻率和準(zhǔn)同步算法的迭代次數(shù)計(jì)算準(zhǔn)同 步算法所需要的參數(shù)； 參數(shù)產(chǎn)生裝置或用于在迭代次數(shù)和電流電壓實(shí)際頻率的取值范圍內(nèi)，分別根據(jù)每一組 迭代次數(shù)和電流電壓實(shí)際頻率計(jì)算準(zhǔn)同步算法所需要的參數(shù)，將計(jì)算出的參數(shù)進(jìn)行儲(chǔ)存， 電參量計(jì)算裝置中依據(jù)實(shí)際的迭代次數(shù)和電流電壓實(shí)際頻率提取對(duì)應(yīng)的參數(shù)計(jì)算電參量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償裝置，其特征在于： 所述參數(shù)產(chǎn)生裝置，具體計(jì)算過(guò)程如下：
其中：round為取整函數(shù)，用四舍五入的方法取最接近的整數(shù)；表示電流電壓的標(biāo)準(zhǔn) 頻率；Nci表示標(biāo)準(zhǔn)頻率下一個(gè)周期對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)數(shù)；f表示電流電壓實(shí)際頻率，由頻率測(cè)量 步驟得到；
其中：j= 0, 1，2, · ··，N·η;n表示準(zhǔn)同步算法迭代次數(shù)；C(t) =I(t= 0,N+l) ;C(t) = 2(0〈t〈N+l) ;C(t) =0(t〈0 或t>N+l);
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償裝置，其特征在于： 所述電參量計(jì)算裝置，用于計(jì)算電流有效值，電壓有效值和有功功率值，具體計(jì)算過(guò)程 如下：
其中，I表示電流有效值，U表示電壓有效值，P表示有功功率值，i表示電流采樣值，u表不電壓米樣值，k表不電流或電壓米樣值的編號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5?7中任意一項(xiàng)所述的周期信號(hào)非同步采用測(cè)量誤差補(bǔ)償裝置，其 特征在于： 還包括數(shù)據(jù)緩沖裝置，用于在數(shù)據(jù)進(jìn)入電參量計(jì)算裝置前產(chǎn)生一個(gè)延時(shí)，延時(shí)大小等 于頻率測(cè)量裝置所需要的處理時(shí)間，或頻率測(cè)量裝置和參數(shù)產(chǎn)生裝置所需要的處理時(shí)間。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK104459419SQ201410836758
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】唐毅, 江波, 覃劍, 劉鯤, 陳賢順 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司