電力信號的諧波相位測量方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力信號的諧波相位方法和系統(tǒng)，所述方法包括：通過對虛數(shù)向量序列和實數(shù)向量序列數(shù)字濾波，生成虛數(shù)向量濾波序列和實數(shù)向量濾波序列，分別將實數(shù)向量濾波序列和虛數(shù)向量濾波序列等分為兩段序列，生成實數(shù)向量濾波前段序列、實數(shù)向量濾波后段序列、虛數(shù)向量濾波前段序列和虛數(shù)向量濾波后段序列；依次對濾波前段序列和虛數(shù)向量濾波前段序列、以及實數(shù)向量濾波后段序列和虛數(shù)向量濾波后段序列進行積分、求相位、相位差；將所述相位差和所述參考頻率轉換為所述電力信號的基波頻率。以基波頻率與諧波因數(shù)的乘積為參考頻率，進行諧波相位測量。實施本發(fā)明，可抑制虛數(shù)向量序列和實數(shù)向量序列中的混頻干擾成分生成高精度的諧波相位。
【專利說明】電力信號的諧波相位測量方法和系統(tǒng) 【【技術領域】】
[0001] 本發(fā)明涉及電力【技術領域】，特別是涉及電力信號的諧波相位測量方法和系統(tǒng)。 【【背景技術】】
[0002] 電力系統(tǒng)的頻率測量、諧波測量、功率測量等在本質上均為正弦參數(shù)的測量。傅里 葉變換等是實現(xiàn)正弦參數(shù)測量的基本方法，在電力系統(tǒng)有廣泛的應用。但隨著正弦測量技 術的發(fā)展，傅里葉變換存在的問題也越顯突出，難以進一步滿足正弦參數(shù)高精度計算的要 求。
[0003] 電力系統(tǒng)功率計算首先是電壓電流幅值和相位的計算，而電壓電流幅值和相位的 計算又首先是頻率的計算，可認為頻率測量是正弦參數(shù)計算的基礎。在電力系統(tǒng)頻率測量 方面，有形式各樣的頻率測量或計算方法，如零交法、基于濾波的算法、基于小波變換算法、 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的算法、基于DFT變換的頻率算法、基于相位差的頻率算法等。
[0004] 但是，電網(wǎng)運行額定工頻為50Hz，屬于較低的頻率，以上所述的頻率測量方法對低 頻信號的頻率測量精度不高，且抗噪聲干擾性差，易導致諧波相位的測量精度低、抗噪聲干 擾性差。 【
【發(fā)明內容】
】
[0005] 基于此，有必要針對以上所述的頻率測量方法對低頻信號的頻率測量精度不高， 且抗噪聲干擾性差，易導致諧波相位的測量精度低、抗噪聲干擾性差。的問題，提供一種電 力信號的諧波相位測量方法和系統(tǒng)。
[0006] -種電力信號的諧波相位測量方法，包括以下步驟：
[0007] 根據(jù)預設時間長度和預設采樣頻率，對電力信號進行采樣獲得采樣數(shù)據(jù)序列；
[0008] 對所述采樣數(shù)據(jù)序列的基波頻率進行初測，獲得初步基波頻率，并以初步基波頻 率為參考頻率；
[0009] 將所述參考頻率的余弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘，生成實數(shù)向量序列；
[0010] 對所述實數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，獲得實數(shù)向量濾波序列；
[0011] 將所述參考頻率的正弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘，生成虛數(shù)向量序列；
[0012] 對所述虛數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成虛數(shù)向量濾波序列；
[0013] 分別將所述實數(shù)向量濾波序列和所述虛數(shù)向量濾波序列等分為兩段序列，生成實 數(shù)向量濾波前段序列、實數(shù)向量濾波后段序列、虛數(shù)向量濾波前段序列和虛數(shù)向量濾波后 段序列；
[0014] 對所述實數(shù)向量濾波前段序列和所述虛數(shù)向量濾波前段序列分別進行積分運算， 生成前段序列實數(shù)積分值和前段序列虛數(shù)積分值；
[0015] 根據(jù)預設的相位轉換規(guī)則，將所述前段序列實數(shù)積分值與所述前段序列虛數(shù)積分 值轉換為第一相位；
[0016] 對所述實數(shù)向量濾波后段序列和所述虛數(shù)向量濾波后段序列分別進行積分運算， 生成后段序列實數(shù)積分值和后段序列虛數(shù)積分值；
[0017] 根據(jù)所述預設的相位轉換規(guī)則，將所述后段序列實數(shù)積分值和所述后段序列虛數(shù) 積分值轉換為第二相位；
[0018] 將所述第二相位減去所述第一相位，生成相位差；
[0019] 根據(jù)預設的頻率轉換規(guī)則，將所述相位差和所述參考頻率轉換為所述電力信號的 基波頻率；
[0020] 獲取所述基波頻率與所述電力信號的諧波因數(shù)的乘積，生成諧波頻率，并以所述 諧波頻率為參考頻率；
[0021] 將所述參考頻率的余弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘，生成實數(shù)向量序列；
[0022] 對所述實數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成實數(shù)向量濾波序列；
[0023] 對所述實數(shù)向量濾波序列進行積分運算，生成實數(shù)向量積分值；
[0024] 將所述參考頻率的正弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘，獲得虛數(shù)向量序列；
[0025] 對所述虛數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成虛數(shù)向量濾波序列；
[0026] 對所述虛數(shù)向量濾波序列進行積分運算，生成虛數(shù)向量積分值；
[0027] 根據(jù)所述預設的相位轉換規(guī)則，將所述實數(shù)向量積分值和所述虛數(shù)向量積分值轉 換為諧波相位。
[0028] -種電力信號的諧波相位測量系統(tǒng)，包括：
[0029] 采樣模塊，用于根據(jù)預設時間長度和預設采樣頻率，對電力信號進行采樣獲得采 樣數(shù)據(jù)序列；
[0030] 初測模塊，用于對所述采樣數(shù)據(jù)序列的基波頻率進行初測，獲得初步基波頻率，并 以初步基波頻率為參考頻率；
[0031] 第一實數(shù)向量序列模塊，用于將所述參考頻率的余弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相 乘,生成實數(shù)向量序列；
[0032] 第一實數(shù)向量濾波模塊，用于對所述實數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，獲得實數(shù)向量 濾波序列；
[0033] 第一虛數(shù)向量序列模塊，用于將所述參考頻率的正弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相 乘,生成虛數(shù)向量序列；
[0034] 第一虛數(shù)向量濾波模塊，用于對所述虛數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成虛數(shù)向量 濾波序列；
[0035] 序列等分模塊，用于分別將所述實數(shù)向量濾波序列和所述虛數(shù)向量濾波序列等分 為兩段序列，生成實數(shù)向量濾波前段序列、實數(shù)向量濾波后段序列、虛數(shù)向量濾波前段序列 和虛數(shù)向量濾波后段序列；
[0036] 前段序列積分模塊，用于對所述實數(shù)向量濾波前段序列和所述虛數(shù)向量濾波前段 序列分別進行積分運算，生成前段序列實數(shù)積分值和前段序列虛數(shù)積分值；
[0037] 第一相位模塊，用于根據(jù)預設的相位轉換規(guī)則，將所述前段序列實數(shù)積分值與所 述前段序列虛數(shù)積分值轉換為第一相位；
[0038] 后段序列積分模塊，用于對所述實數(shù)向量濾波后段序列和所述虛數(shù)向量濾波后段 序列分別進行積分運算，生成后段序列實數(shù)積分值和后段序列虛數(shù)積分值；
[0039] 第二相位模塊，用于根據(jù)所述預設的相位轉換規(guī)則，將所述后段序列實數(shù)積分值 和所述后段序列虛數(shù)積分值轉換為第二相位；
[0040] 相位差模塊，用于將所述第二相位減去所述第一相位，生成相位差；
[0041] 基波頻率模塊，用于根據(jù)預設的頻率轉換規(guī)則，將所述相位差和所述參考頻率轉 換為所述電力信號的基波頻率；
[0042] 參考頻率重置模塊，用于獲取所述基波頻率與所述電力信號的諧波因數(shù)的乘積， 生成諧波頻率，并以所述諧波頻率為參考頻率；
[0043] 第二實數(shù)向量序列模塊，用于將所述參考頻率的余弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相 乘,生成實數(shù)向量序列；
[0044] 第二實數(shù)向量濾波模塊，用于對所述實數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成實數(shù)向量 濾波序列；
[0045] 實數(shù)向量積分模塊，用于對所述實數(shù)向量濾波序列進行積分運算，生成實數(shù)向量 積分值；
[0046] 第二虛數(shù)向量序列模塊，用于將所述參考頻率的正弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相 乘，獲得虛數(shù)向量序列；
[0047] 第二虛數(shù)向量濾波模塊，用于對所述虛數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成虛數(shù)向量 濾波序列；
[0048] 虛數(shù)向量積分模塊，用于對所述虛數(shù)向量濾波序列進行積分運算，生成虛數(shù)向量 積分值；
[0049] 諧波相位模塊，用于根據(jù)所述預設的相位轉換規(guī)則，將所述實數(shù)向量積分值和所 述虛數(shù)向量積分值轉換為諧波相位。
[0050] 上述電力信號的諧波相位測量方法和系統(tǒng)，通過對虛數(shù)向量序列和實數(shù)向量序列 數(shù)字濾波，生成虛數(shù)向量濾波序列和實數(shù)向量濾波序列，數(shù)字濾波可抑制虛數(shù)向量序列和 實數(shù)向量序列中的混頻干擾成分，得到高精度的虛數(shù)向量濾波序列和實數(shù)向量濾波序列， 分別將所述實數(shù)向量濾波序列和所述虛數(shù)向量濾波序列等分為兩段序列，生成實數(shù)向量濾 波前段序列、實數(shù)向量濾波后段序列、虛數(shù)向量濾波前段序列和虛數(shù)向量濾波后段序列；依 次對濾波前段序列和虛數(shù)向量濾波前段序列、以及實數(shù)向量濾波后段序列和虛數(shù)向量濾波 后段序列進行積分、求相位、相位差；將所述相位差和所述參考頻率轉換為所述電力信號的 基波頻率。分別將所述實數(shù)向量濾波序列和所述虛數(shù)向量濾波序列等分為兩段序列，根據(jù) 兩段序列相位差生成高精度的基波頻率。以基波頻率與諧波因數(shù)的乘積為參考頻率，進行 諧波相位測量，可進一步生成高精度的諧波相位。 【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0051] 圖1是本發(fā)明電力信號的諧波相位測量方法的流程示意圖；
[0052] 圖2是本發(fā)明電力信號的諧波相位測量系統(tǒng)的結構示意圖。 【【具體實施方式】】
[0053] 為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進 一步地詳細描述。
[0054] 本發(fā)明中的步驟雖然用標號進行了排列，但并不用于限定步驟的先后次序，除非 明確說明了步驟的次序或者某步驟的執(zhí)行需要其他步驟作為基礎，否則步驟的相對次序是 可以調整的。
[0055] 請參閱圖1，圖1是本發(fā)明電力信號的諧波相位測量方法的流程示意圖。
[0056] 本實施方式的所述電力信號的諧波相位測量方法，可包括以下步驟：
[0057] 步驟S101，根據(jù)預設時間長度和預設采樣頻率，對電力信號進行采樣獲得采樣數(shù) 據(jù)序列。
[0058] 步驟S102,對所述采樣數(shù)據(jù)序列的基波頻率進行初測，獲得初步基波頻率，并以初 步基波頻率為參考頻率。
[0059] 步驟S103,將所述參考頻率的余弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘，生成實數(shù)向量 序列。
[0060] 步驟S104,對所述實數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，獲得實數(shù)向量濾波序列。
[0061] 步驟S105,將所述參考頻率的正弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘，生成虛數(shù)向量 序列。
[0062] 步驟S106,對所述虛數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成虛數(shù)向量濾波序列。
[0063] 步驟S107,分別將所述實數(shù)向量濾波序列和所述虛數(shù)向量濾波序列等分為兩段序 列，生成實數(shù)向量濾波前段序列、實數(shù)向量濾波后段序列、虛數(shù)向量濾波前段序列和虛數(shù)向 量濾波后段序列。
[0064] 步驟S108,對所述實數(shù)向量濾波前段序列和所述虛數(shù)向量濾波前段序列分別進行 積分運算，生成前段序列實數(shù)積分值和前段序列虛數(shù)積分值。
[0065] 步驟S109,根據(jù)預設的相位轉換規(guī)則，將所述前段序列實數(shù)積分值與所述前段序 列虛數(shù)積分值轉換為第一相位。
[0066] 步驟S110,對所述實數(shù)向量濾波后段序列和所述虛數(shù)向量濾波后段序列分別進行 積分運算，生成后段序列實數(shù)積分值和后段序列虛數(shù)積分值。
[0067] 步驟Slll，根據(jù)所述預設的相位轉換規(guī)則，將所述后段序列實數(shù)積分值和所述后 段序列虛數(shù)積分值轉換為第二相位。
[0068] 步驟S112,將所述第二相位減去所述第一相位，生成相位差。
[0069] 步驟S113,根據(jù)預設的頻率轉換規(guī)則，將所述相位差和所述參考頻率轉換為所述 電力信號的基波頻率。
[0070] 步驟S114,獲取所述基波頻率與所述電力信號的諧波因數(shù)的乘積，生成諧波頻率， 并以所述諧波頻率為參考頻率。
[0071] 步驟S115,將所述參考頻率的余弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘，生成實數(shù)向量 序列。
[0072] 步驟S116,對所述實數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成實數(shù)向量濾波序列。
[0073] 步驟S117,對所述實數(shù)向量濾波序列進行積分運算，生成實數(shù)向量積分值。
[0074] 步驟S118,將所述參考頻率的正弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘，獲得虛數(shù)向量 序列。
[0075] 步驟S119,對所述虛數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成虛數(shù)向量濾波序列。
[0076] 步驟S120,對所述虛數(shù)向量濾波序列進行積分運算，生成虛數(shù)向量積分值。
[0077] 步驟S121，根據(jù)預設的相位轉換規(guī)則，將所述實數(shù)向量積分值和所述虛數(shù)向量積 分值轉換為諧波相位。
[0078] 本實施方式，通過對虛數(shù)向量序列和實數(shù)向量序列數(shù)字濾波，生成虛數(shù)向量濾波 序列和實數(shù)向量濾波序列，數(shù)字濾波可抑制虛數(shù)向量序列和實數(shù)向量序列中的混頻干擾成 分，得到高精度的虛數(shù)向量濾波序列和實數(shù)向量濾波序列，分別將所述實數(shù)向量濾波序列 和所述虛數(shù)向量濾波序列等分為兩段序列，生成實數(shù)向量濾波前段序列、實數(shù)向量濾波后 段序列、虛數(shù)向量濾波前段序列和虛數(shù)向量濾波后段序列；依次對濾波前段序列和虛數(shù)向 量濾波前段序列、以及實數(shù)向量濾波后段序列和虛數(shù)向量濾波后段序列進行積分、求相位、 相位差；將所述相位差和所述參考頻率轉換為所述電力信號的基波頻率。分別將所述實數(shù) 向量濾波序列和所述虛數(shù)向量濾波序列等分為兩段序列，根據(jù)兩段序列相位差生成高精度 的基波頻率。以基波頻率與諧波因數(shù)的乘積為參考頻率，進行諧波相位測量，可進一步生成 高精度的諧波相位。
[0079] 其中，對于步驟S101，所述電力信號包括正弦基波信號、正弦1/3諧波成分、正弦 1/2諧波成分、正弦2次諧波成分、正弦3次諧波成分、正弦4次諧波成分和正弦5次諧波成 分。優(yōu)選地可通過電網(wǎng)領域的采樣設備對所述電力信號進行采樣，獲得采樣數(shù)據(jù)序列。
[0080] 優(yōu)選地,可根據(jù)在額定頻率50Hz，采樣頻率遠大于電力系統(tǒng)額定頻率的原則設置 預設數(shù)的采樣頻率。
[0081] 進一步地，為了保證一定的頻率測量實時性，可取信號時間長度等于0. 25s。
[0082] 更進一步地，電力系統(tǒng)額定頻率50Hz，為了提高性能，采樣頻率應遠大于50Hz，優(yōu) 選地，設置采樣頻率等于f n= 5000Hz，采樣間隔表達為式（1):
【權利要求】
1. 一種電力信號的諧波相位測量方法，其特征在于，包括以下步驟： 根據(jù)預設時間長度和預設采樣頻率，對電力信號進行采樣獲得采樣數(shù)據(jù)序列； 對所述采樣數(shù)據(jù)序列的基波頻率進行初測，獲得初步基波頻率，并以初步基波頻率為 參考頻率； 將所述參考頻率的余弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘，生成實數(shù)向量序列； 對所述實數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，獲得實數(shù)向量濾波序列； 將所述參考頻率的正弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘，生成虛數(shù)向量序列； 對所述虛數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成虛數(shù)向量濾波序列； 分別將所述實數(shù)向量濾波序列和所述虛數(shù)向量濾波序列等分為兩段序列，生成實數(shù)向 量濾波前段序列、實數(shù)向量濾波后段序列、虛數(shù)向量濾波前段序列和虛數(shù)向量濾波后段序 列； 對所述實數(shù)向量濾波前段序列和所述虛數(shù)向量濾波前段序列分別進行積分運算，生成 前段序列實數(shù)積分值和前段序列虛數(shù)積分值； 根據(jù)預設的相位轉換規(guī)則，將所述前段序列實數(shù)積分值與所述前段序列虛數(shù)積分值轉 換為第一相位； 對所述實數(shù)向量濾波后段序列和所述虛數(shù)向量濾波后段序列分別進行積分運算，生成 后段序列實數(shù)積分值和后段序列虛數(shù)積分值； 根據(jù)所述預設的相位轉換規(guī)則，將所述后段序列實數(shù)積分值和所述后段序列虛數(shù)積分 值轉換為第二相位； 將所述第二相位減去所述第一相位，生成相位差； 根據(jù)預設的頻率轉換規(guī)則，將所述相位差和所述參考頻率轉換為所述電力信號的基波 頻率； 獲取所述基波頻率與所述電力信號的諧波因數(shù)的乘積，生成諧波頻率，并以所述諧波 頻率為參考頻率； 將所述參考頻率的余弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘，生成實數(shù)向量序列； 對所述實數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成實數(shù)向量濾波序列； 對所述實數(shù)向量濾波序列進行積分運算，生成實數(shù)向量積分值； 將所述參考頻率的正弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘，獲得虛數(shù)向量序列； 對所述虛數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成虛數(shù)向量濾波序列； 對所述虛數(shù)向量濾波序列進行積分運算，生成虛數(shù)向量積分值； 根據(jù)所述預設的相位轉換規(guī)則，將所述實數(shù)向量積分值和所述虛數(shù)向量積分值轉換為 諧波相位。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電力信號的諧波相位測量方法，其特征在于，所述電力信號 包括正弦基波信號、正弦1/3諧波成分、正弦1/2諧波成分、正弦2次諧波成分、正弦3次諧 波成分、正弦4次諧波成分和正弦5次諧波成。
3. 根據(jù)權利要求1所述的電力信號的諧波相位測量方法，其特征在于，根據(jù)預設的相 位轉換規(guī)則，將所述前段序列實數(shù)積分值與所述前段序列虛數(shù)積分值轉換為第一相位的步 驟包括以下步驟： 將所述前段序列虛數(shù)積分值除以所述前段序列實數(shù)積分值，生成第一比值； 獲取所述第一比值的反余切函數(shù)值的相反數(shù)，生成所述第一相位。
4. 根據(jù)權利要求1所述的電力信號的諧波相位測量方法，其特征在于，根據(jù)所述預設 的相位轉換規(guī)則，將所述后段序列實數(shù)積分值和所述后段序列虛數(shù)積分值轉換為第二相位 的步驟包括以下步驟： 將所述后段序列虛數(shù)積分值除以所述后段序列實數(shù)積分值，生成第二比值； 獲取所述第二比值的反余切函數(shù)值的相反數(shù)，生成所述第二相位。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的電力信號的諧波相位測量方法，其特征在于， 根據(jù)預設的頻率轉換規(guī)則，將所述相位差和所述參考頻率轉換為所述電力信號的基波頻率 的步驟包括以下步驟： 檢測所述虛數(shù)向量濾波序列或所述實數(shù)向量濾波序列的序列長度； 獲取所述序列長度與采樣間隔的乘積； 獲取所述相位差與所述乘積的比值的二倍，生成第一頻率，數(shù)量上等于所述采樣數(shù)據(jù) 序列的基波頻率與所述參考頻率的頻率差； 將所述第一頻率與所述參考頻率相加，生成所述電力信號的基波頻率。
6. -種電力信號的諧波相位測量系統(tǒng)，其特征在于，包括： 采樣模塊，用于根據(jù)預設時間長度和預設采樣頻率，對電力信號進行采樣獲得采樣數(shù) 據(jù)序列； 初測模塊，用于對所述采樣數(shù)據(jù)序列的基波頻率進行初測，獲得初步基波頻率，并以初 步基波頻率為參考頻率； 第一實數(shù)向量序列模塊，用于將所述參考頻率的余弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘， 生成實數(shù)向量序列； 第一實數(shù)向量濾波模塊，用于對所述實數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，獲得實數(shù)向量濾波 序列； 第一虛數(shù)向量序列模塊，用于將所述參考頻率的正弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘， 生成虛數(shù)向量序列； 第一虛數(shù)向量濾波模塊，用于對所述虛數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成虛數(shù)向量濾波 序列； 序列等分模塊，用于分別將所述實數(shù)向量濾波序列和所述虛數(shù)向量濾波序列等分為兩 段序列，生成實數(shù)向量濾波前段序列、實數(shù)向量濾波后段序列、虛數(shù)向量濾波前段序列和虛 數(shù)向量濾波后段序列； 前段序列積分模塊，用于對所述實數(shù)向量濾波前段序列和所述虛數(shù)向量濾波前段序列 分別進行積分運算，生成前段序列實數(shù)積分值和前段序列虛數(shù)積分值； 第一相位模塊，用于根據(jù)預設的相位轉換規(guī)則，將所述前段序列實數(shù)積分值與所述前 段序列虛數(shù)積分值轉換為第一相位； 后段序列積分模塊，用于對所述實數(shù)向量濾波后段序列和所述虛數(shù)向量濾波后段序列 分別進行積分運算，生成后段序列實數(shù)積分值和后段序列虛數(shù)積分值； 第二相位模塊，用于根據(jù)所述預設的相位轉換規(guī)則，將所述后段序列實數(shù)積分值和所 述后段序列虛數(shù)積分值轉換為第二相位； 相位差模塊，用于將所述第二相位減去所述第一相位，生成相位差； 基波頻率模塊，用于根據(jù)預設的頻率轉換規(guī)則，將所述相位差和所述參考頻率轉換為 所述電力信號的基波頻率； 參考頻率重置模塊，用于獲取所述基波頻率與所述電力信號的諧波因數(shù)的乘積，生成 諧波頻率，并以所述諧波頻率為參考頻率； 第二實數(shù)向量序列模塊，用于將所述參考頻率的余弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘， 生成實數(shù)向量序列； 第二實數(shù)向量濾波模塊，用于對所述實數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成實數(shù)向量濾波 序列； 實數(shù)向量積分模塊，用于對所述實數(shù)向量濾波序列進行積分運算，生成實數(shù)向量積分 值； 第二虛數(shù)向量序列模塊，用于將所述參考頻率的正弦函數(shù)與所述采樣數(shù)據(jù)序列相乘， 獲得虛數(shù)向量序列； 第二虛數(shù)向量濾波模塊，用于對所述虛數(shù)向量序列進行數(shù)字濾波，生成虛數(shù)向量濾波 序列； 虛數(shù)向量積分模塊，用于對所述虛數(shù)向量濾波序列進行積分運算，生成虛數(shù)向量積分 值； 諧波相位模塊，用于根據(jù)所述預設的相位轉換規(guī)則，將所述實數(shù)向量積分值和所述虛 數(shù)向量積分值轉換為諧波相位。
7. 根據(jù)權利要求6所述的電力信號的諧波相位測量系統(tǒng)，其特征在于，所述電力信號 包括正弦基波信號、正弦1/3諧波成分、正弦1/2諧波成分、正弦2次諧波成分、正弦3次諧 波成分、正弦4次諧波成分和正弦5次諧波成分。
8. 根據(jù)權利要求6所述的電力信號的諧波相位測量系統(tǒng)，其特征在于，所述第一相位 模塊還用于將所述前段序列虛數(shù)積分值除以所述前段序列實數(shù)積分值，生成第一比值；獲 取所述第一比值的反余切函數(shù)值的相反數(shù)，生成所述第一相位。
9. 根據(jù)權利要求6所述的電力信號的諧波相位測量系統(tǒng)，其特征在于，所述第二相位 模塊還用于將所述后段序列虛數(shù)積分值除以所述后段序列實數(shù)積分值，生成第二比值；獲 取所述第二比值的反余切函數(shù)值的相反數(shù)，生成所述第二相位。
10. 根據(jù)權利要求6至9中任意一項所述的電力信號的諧波相位測量系統(tǒng)，其特征在 于，所述基波頻率模塊還包括序列長度檢測模塊、乘積模塊、第一頻率模塊和相加模塊，其 中： 所述序列長度檢測模塊用于檢測所述虛數(shù)向量濾波序列或所述實數(shù)向量濾波序列的 序列長度； 所述乘積模塊用于獲取所述序列長度與采樣間隔的乘積； 所述第一頻率模塊用于獲取所述相位差與所述乘積的比值的二倍，生成第一頻率，數(shù) 量上等于所述采樣數(shù)據(jù)序列的基波頻率與所述參考頻率的頻率差； 所述相加模塊用于將所述第一頻率與所述參考頻率相加，生成所述電力信號的基波頻 率。
【文檔編號】G01R25/00GK104459320SQ201410840951
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月29日 優(yōu)先權日:2014年12月29日
【發(fā)明者】李軍 申請人:廣東電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院