電力信號(hào)的截止相位檢測(cè)方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電力信號(hào)的截止相位檢測(cè)方法和系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)的頻率測(cè)量、相位測(cè)量、幅值測(cè)量等在本質(zhì)上均為正弦信號(hào)參數(shù)的測(cè)量。 電力信號(hào)在本質(zhì)上是一種正弦信號(hào)，傅里葉變換等是實(shí)現(xiàn)正弦信號(hào)參數(shù)測(cè)量的基本方法， 在電力系統(tǒng)有廣泛的應(yīng)用。但隨著參數(shù)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，傅里葉變換存在的問題也越顯突 出，難以進(jìn)一步滿足電力系統(tǒng)對(duì)正弦參數(shù)高準(zhǔn)確度計(jì)算的要求。
[0003] 在電力系統(tǒng)正弦信號(hào)參數(shù)測(cè)量方面，有形式各樣的參數(shù)測(cè)量方法，如零交法、基于 濾波的測(cè)量法、基于小波變換法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量法、基于DFT變換的測(cè)量法等。
[0004] 但是，電網(wǎng)運(yùn)行額定工頻為50Hz，屬于較低的正弦頻率，以上所述的正弦信號(hào)參數(shù) 測(cè)量方法對(duì)低頻信號(hào)的參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確度低，且抗噪聲干擾性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，有必要針對(duì)以上所述的參數(shù)測(cè)量方法對(duì)低頻信號(hào)的參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確度低， 且抗噪聲干擾性差的問題，提供一種電力信號(hào)的截止相位檢測(cè)方法和系統(tǒng)。
[0006] -種電力信號(hào)的截止相位檢測(cè)方法，包括以下步驟：
[0007] 根據(jù)預(yù)設(shè)信號(hào)周期數(shù)和預(yù)設(shè)采樣頻率計(jì)算預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度，對(duì)電力信號(hào)進(jìn)行采樣， 獲得預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度的正向信號(hào)序列；
[0008] 對(duì)所述正向信號(hào)序列進(jìn)行頻率初測(cè)，生成所述電力信號(hào)的初步頻率，并以所述初 步頻率為參考頻率；
[0009] 將所述正向信號(hào)序列反向輸出，獲得所述正向信號(hào)序列的反褶序列；
[0010] 將所述反褶序列進(jìn)行截短，獲得反褶截短序列，其中，截短的長(zhǎng)度為所述正向信號(hào) 序列的單位周期序列長(zhǎng)度的〇. 25倍；
[0011] 以所述參考頻率的余弦函數(shù)和所述參考頻率的正弦函數(shù)分別與所述反褶序列相 乘，生成第一實(shí)頻向量序列和第一虛頻向量序列；
[0012] 以所述余弦函數(shù)和所述正弦函數(shù)分別與所述反褶截短序列相乘，生成第二實(shí)頻向 量序列和第二虛頻向量序列；
[0013] 分別對(duì)所述第一實(shí)頻向量序列和所述第一虛頻向量序列進(jìn)行數(shù)字濾波，生成第一 實(shí)頻向量濾波序列和第一虛頻向量濾波序列；
[0014] 分別對(duì)所述第一實(shí)頻向量濾波序列和所述第一虛頻向量濾波序列進(jìn)行積分運(yùn)算， 生成第一實(shí)頻向量積分值和第一虛頻向量積分值；
[0015] 分別對(duì)所述第二實(shí)頻向量序列和所述第二虛頻向量序列進(jìn)行數(shù)字濾波，生成第二 實(shí)頻向量濾波序列和第二虛頻向量濾波序列；
[0016] 分別對(duì)所述第二實(shí)頻向量濾波序列和所述第二虛頻向量濾波序列進(jìn)行積分運(yùn)算， 生成第二實(shí)頻向量積分值和第二虛頻向量積分值；
[0017] 根據(jù)預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一虛頻向量積分值與所述第一實(shí)頻向量積分 值轉(zhuǎn)換為第一相位；
[0018] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第二虛頻向量積分值與所述第二實(shí)頻向量 積分值轉(zhuǎn)換為第二相位；
[0019] 根據(jù)預(yù)設(shè)的截止相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一相位和所述第二相位轉(zhuǎn)換為所述電力 信號(hào)的截止相位。
[0020] 一種電力信號(hào)的截止相位檢測(cè)系統(tǒng)，包括：
[0021] 采樣模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)信號(hào)周期數(shù)和預(yù)設(shè)采樣頻率計(jì)算預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度，對(duì)電力 信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度的正向信號(hào)序列；
[0022] 初測(cè)模塊，用于對(duì)所述正向信號(hào)序列進(jìn)行頻率初測(cè)，生成所述電力信號(hào)的初步頻 率，并以所述初步頻率為參考頻率；
[0023] 反褶模塊，用于將所述正向信號(hào)序列反向輸出，獲得所述正向信號(hào)序列的反褶序 列；
[0024] 截短模塊，用于將所述反褶序列進(jìn)行截短，獲得反褶截短序列，其中，截短的長(zhǎng)度 為所述正向信號(hào)序列的單位周期序列長(zhǎng)度的〇. 25倍；
[0025] 第一混頻模塊，用于以所述參考頻率的余弦函數(shù)和所述參考頻率的正弦函數(shù)分別 與所述反褶序列相乘，生成第一實(shí)頻向量序列和第一虛頻向量序列；
[0026] 第二混頻模塊，用于以所述余弦函數(shù)和所述正弦函數(shù)分別與所述反褶截短序列相 乘，生成第二實(shí)頻向量序列和第二虛頻向量序列；
[0027] 第一濾波模塊，用于分別對(duì)所述第一實(shí)頻向量序列和所述第一虛頻向量序列進(jìn)行 數(shù)字濾波，生成第一實(shí)頻向量濾波序列和第一虛頻向量濾波序列；
[0028] 第一積分模塊，用于分別對(duì)所述第一實(shí)頻向量濾波序列和所述第一虛頻向量濾波 序列進(jìn)行積分運(yùn)算，生成第一實(shí)頻向量積分值和第一虛頻向量積分值；
[0029] 第二濾波模塊，用于分別對(duì)所述第二實(shí)頻向量序列和所述第二虛頻向量序列進(jìn)行 數(shù)字濾波，生成第二實(shí)頻向量濾波序列和第二虛頻向量濾波序列；
[0030] 第二積分模塊，用于分別對(duì)所述第二實(shí)頻向量濾波序列和所述第二虛頻向量濾波 序列進(jìn)行積分運(yùn)算，生成第二實(shí)頻向量積分值和第二虛頻向量積分值；
[0031] 第一相位模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一虛頻向量積分值與所 述第一實(shí)頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第一相位；
[0032] 第二相位模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第二虛頻向量積分值 與所述第二實(shí)頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第二相位；
[0033] 截止相位模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的截止相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一相位和所述第二 相位轉(zhuǎn)換為所述電力信號(hào)的截止相位。
[0034] 以上所述電力信號(hào)的截止相位檢測(cè)方法和系統(tǒng)，將采樣所得的正向信號(hào)序列反向 輸出獲得反褶序列，將反褶序列進(jìn)行截短處理，獲得反褶截短序列，所述截短長(zhǎng)度原則上取 所述信號(hào)序列單位周期序列長(zhǎng)度的〇. 25倍；以所測(cè)參考頻率的余弦函數(shù)和所述參考頻率 的正弦函數(shù)分別與反褶序列和反褶截短序列相乘，生成兩組實(shí)頻向量序列和虛頻向量序 列；通過對(duì)兩組虛頻向量序列和實(shí)頻向量序列數(shù)字濾波，生成兩組虛數(shù)向量濾波序列和實(shí) 數(shù)向量濾波序列，進(jìn)而積分生成兩組虛數(shù)向量積分值和實(shí)數(shù)向量積分值；再根據(jù)預(yù)設(shè)的相 位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將兩組實(shí)數(shù)向量積分值和虛數(shù)向量積分值轉(zhuǎn)換為兩個(gè)相位，進(jìn)而根據(jù)預(yù)設(shè)的 相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將兩個(gè)相位轉(zhuǎn)換為所述電力信號(hào)的截止相位，具有較高的準(zhǔn)確度。
【附圖說明】
[0035] 圖1是本發(fā)明電力信號(hào)的截止相位檢測(cè)方法第一實(shí)施方式的流程示意圖；
[0036] 圖2是本發(fā)明電力信號(hào)的截止相位檢測(cè)方法進(jìn)行反向輸出和截短的示意圖；
[0037] 圖3是本發(fā)明電力信號(hào)的截止相位檢測(cè)方法的截止相位檢測(cè)相對(duì)誤差的實(shí)驗(yàn)結(jié) 果圖；
[0038] 圖4是本發(fā)明電力信號(hào)的截止相位檢測(cè)系統(tǒng)第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn) 一步地詳細(xì)描述。
[0040] 本發(fā)明中的步驟雖然用標(biāo)號(hào)進(jìn)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(chǔ)，否則步驟的相對(duì)次序是 可以調(diào)整的。
[0041] 請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明的電力信號(hào)的截止相位檢測(cè)方法第一實(shí)施方式的流程 示意圖。
[0042] 本實(shí)施方式的所述電力信號(hào)的截止相位檢測(cè)方法可包括以下步驟：
[0043] 步驟S101，根據(jù)預(yù)設(shè)信號(hào)周期數(shù)和預(yù)設(shè)采樣頻率計(jì)算預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度，對(duì)電力信號(hào) 進(jìn)行采樣，獲得預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度的正向信號(hào)序列。
[0044] 步驟S102,對(duì)所述正向信號(hào)序列進(jìn)行頻率初測(cè)，生成所述電力信號(hào)的初步頻率，并 以所述初步頻率為參考頻率。
[0045] 步驟S103,將所述正向信號(hào)序列反向輸出，獲得所述正向信號(hào)序列的反褶序列。
[0046] 步驟S104,將所述反褶序列進(jìn)行截短，獲得反褶截短序列，其中，截短的長(zhǎng)度為所 述正向信號(hào)序列的單位周期序列長(zhǎng)度的0. 25倍。
[0047] 步驟S105,以所述參考頻率的余弦函數(shù)和所述參考頻率的正弦函數(shù)分別與所述反 褶序列相乘，生成第一實(shí)頻向量序列和第一虛頻向量序列。
[0048] 步驟S106,以所述余弦函數(shù)和所述正弦函數(shù)分別與所述反褶截短序列相乘，生成 第二實(shí)頻向量序列和第二虛頻向量序列。
[0049] 步驟S107,分別對(duì)所述第一實(shí)頻向量序列和所述第一虛頻向量序列進(jìn)行數(shù)字濾 波，生成第一實(shí)頻向量濾波序列和第一虛頻向量濾波序列。
[0050] 步驟S108,分別對(duì)所述第一實(shí)頻向量濾波序列和所述第一虛頻向量濾波序列進(jìn)行 積分運(yùn)算，生成第一實(shí)頻向量積分值和第一虛頻向量積分值。
[0051] 步驟S109,分別對(duì)所述第二實(shí)頻向量序列和所述第二虛頻向量序列進(jìn)行數(shù)字濾 波，生成第二實(shí)頻向量濾波序列和第二虛頻向量濾波序列。
[0052] 步驟S110,分別對(duì)所述第二實(shí)頻向量濾波序列和所述第二虛頻向量濾波序列進(jìn)行 積分運(yùn)算，生成第二實(shí)頻向量積分值和第二虛頻向量積分值。
[0053] 步驟Slll，根據(jù)預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一虛頻向量積分值與所述第一實(shí) 頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第一相位。
[0054] 步驟S112,根據(jù)所述預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第二虛頻向量積分值與所述第 二實(shí)頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第二相位。
[0055] 步驟S113,根據(jù)預(yù)設(shè)的截止相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一相位和所述第二相位轉(zhuǎn)換 為所述電力信號(hào)的截止相位。
[0056] 本實(shí)施方式，將采樣所得的正向信號(hào)序列反向輸出獲得反褶序列，將反褶序列進(jìn) 行截短處理，獲得反褶