為預(yù)設(shè)采樣頻率,單位Ηζ,η為序列離散數(shù),Φ為初步序列初相位,Nstart為初步序列 長度。
[0077] 對(duì)于步驟S103,對(duì)所述初步序列進(jìn)行頻率初測,生成所述電力信號(hào)的初步頻率,并 根據(jù)所述初步頻率設(shè)定所述電力信號(hào)的參考頻率;
[0078] 可通過零交法、基于濾波的算法、基于小波變換算法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法、基于 DFT變換的頻率算法或基于相位差的頻率算法對(duì)所述初步序列進(jìn)行頻率初測,獲取所述初 步頻率。
[0079] 在一個(gè)實(shí)施例中,生成所述初步頻率為式(3):
[0080] ω。(3);
[0081] 其中,ω。為初步頻率;
[0082] 優(yōu)選地,所述參考頻率等于所述初步頻率為式(4):
[0083] ω s= ω。 (4);
[0084] 其中,cos為參考頻率,ω。為初步頻率。
[0085] 對(duì)于步驟S104,根據(jù)所述預(yù)設(shè)采樣頻率和所述參考頻率,獲得所述電力信號(hào)的單 位周期序列長度;
[0086] 在一個(gè)實(shí)施例中,獲得所述電力信號(hào)的單位周期序列長度為式(5): O^rr f-
[0087] :Ν2π -(int)-^- (5 ); cos
[0088] 式中,Ν2π為所述單位周期序列長度;(int)為取整數(shù);f為預(yù)設(shè)采樣頻率,單位Hz; ?s為參考頻率。
[0089] 所述單位周期序列長度整數(shù)化存在1個(gè)采樣間隔內(nèi)的誤差。
[0090] 對(duì)于步驟S105,根據(jù)所述預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)和所述單位周期序列長度,獲得所 述電力信號(hào)的預(yù)設(shè)序列長度;
[0091] 在一個(gè)實(shí)施例中,獲得所述預(yù)設(shè)序列長度為式(6):
[0092] N= (int) [ (C2U-1 )Ν2π] (6);
[0093] 其中,Ν為預(yù)設(shè)序列長度,(int)為取整數(shù),Ν2π為所述單位周期序列長度,C2II為預(yù)設(shè) 整數(shù)信號(hào)周期數(shù)。
[0094]對(duì)于步驟S106,根據(jù)預(yù)設(shè)起始點(diǎn)和所述預(yù)設(shè)序列長度,從所述初步序列中獲得所 述電力信號(hào)的初次正向序列;
[0095] 在一個(gè)實(shí)施例中,預(yù)設(shè)起始點(diǎn)為所述單位周期序列長度的0.5倍;
[0096] 在一個(gè)實(shí)施例中,獲得所述初次正向序列為式(7): χ,,ι;ι1?(η) - +n) - Acosiw, Tn+cpi)
[0097] Piurl -(ini)(〇5N^) ( 7 ); n =0,1,2, ,N-l
[0098] 其中,Xstart(n)為初步序列,X+Start(n)為初次正向序列,Pstart預(yù)設(shè)起始點(diǎn),Ν 2π為所 述單位周期序列長度,(int)為取整數(shù),Α為信號(hào)幅值,單位ν,ωι為信號(hào)頻率,Τ為采樣間隔 時(shí)間,η為序列離散數(shù),φ?為初次正向序列初相位,Ν預(yù)設(shè)序列長度。
[0099]初次正向序列圖形表達(dá),圖2所示。
[0100]對(duì)于步驟S107,根據(jù)所述初次正向序列獲得所述電力信號(hào)的初次反褶序列;
[0101 ]在一個(gè)實(shí)施例中,獲得初次反褶序列為式(8):
[0102] Χ·( -n) = X_(N -n) =AeC)S(-'Tn+P1) ( 8 ). n = (), 1.,. 2,.,Ν - 1
[0103] 其中,X-start(-n)為初次反褶序列,X+Start(n)為初次正向序列,Α為信號(hào)幅值,單位 為信號(hào)頻率,T為采樣間隔時(shí)間,η為序列離散數(shù),β?為初次反褶序列初相位,N預(yù)設(shè)序 列長度。
[0104] 所述初次反褶序列的圖形表達(dá),如圖2所示。
[0105]對(duì)于步驟S108,根據(jù)所述初次正向序列獲得所述電力信號(hào)的初次正相位,并根據(jù) 所述初次反褶序列獲得所述電力信號(hào)的初次反相位;
[0106] 在一個(gè)實(shí)施例中,初次正相位和初次反相位是基于正交混頻和積分計(jì)算的結(jié)果, 在不考慮正交混頻的混頻干擾頻率時(shí),正交混頻表達(dá)為式(9),積分計(jì)算表達(dá)為式(10): A R+Stilrt (n) = X+s? (n)c〇siw,Tn) = γ〇〇8(? Τη + φ?) A I碰(π) = Un)sin((..).Tn) = - + Τη + φ?)
[0107] R-sta,, (- π) - X ,l;irl (- η )cos( - ο Jη) = ~cos( - Ω'Τη + β 1) ( 9 ), I-start( - n) = X ..ian(_ n)sin( -(·°,Τη) = - 了sin(-i2"Tn + β1) Ω - to; - (〇s n=0,l,2,~,N-l
[0108] 其中,R+Start (η)為初次正實(shí)頻混頻序列,I+Start (η)為初次正虛頻混頻序列,R-start (-11)為初次反實(shí)頻混頻序列,1-!^1;(-11)為初次反虛頻混頻序列,(308(〇31'11)或(308(-〇 31'11) 為參考頻率的離散余弦函數(shù),sin( cosTn)或sin(-cosTn)為參考頻率的離散正弦函數(shù),Ω為 信號(hào)頻率ω i與參考頻率〇^的頻差,ω i為信號(hào)頻率,T為采樣間隔時(shí)間,η為序列離散數(shù),φ? 為初次正向序列初相位,β?為初次正向序列初相位,Ν為預(yù)設(shè)序列長度。 ,.,ΩΤΝ、 2 n …A hi。1' ? ) ,ΩΤΝ 1Λ K+s? =-A:~~- cos(---+φ1) IN q i 21 IN 2. , ,?ΤΝ、 2 ^Sin(-ι -) 〇τν = ^Σ1 和咖(η)=-Α-^^^f φ1) 1Ν 〇: ? 1. IN I
[0109] 、·,ΩΤΝ' 2 爿 2sm( , ΩΤΝ (10); R-咖=^ZR-_(-η)=Α 咖(----·+β?) ..1SIV ΩΤΝ :2. .ΩΤΝ 2 fc1. 況11(一 1:----) , . ??ΓΝ 1-福=及^ ?(-功=_ Α ~~ sin(-^-+ β!) η = 0、1,2"..,Ν-1
[0110]式中,R+start初次正實(shí)頻積分值、單位無量綱,I+start為初次正虛頻積分值、單位無 量綱,R-Start為初次反實(shí)頻積分值、單位無量綱,I-Start為初次反虛頻混頻積分值、單位無量 綱,Ω為信號(hào)頻率 ωι與參考頻率〇^的頻差,τ為采樣間隔時(shí)間,η為序列離散數(shù),N為預(yù)設(shè)序 列長度,φ?為初次正向序列初相位,m為初次正向序列初相位。
[0111] 在一個(gè)實(shí)施例中,獲得初次正相位和初次反相位的表達(dá)式為(11): PH、liu: -arc-) = +fl Γ 1 R+Start: ( 11 )*
[0112] v 1L h PH- start ~ -arctan( '姐)=- + β? R A -start
[0113] 式中,PH+Start為初次正相位,PH-Start為初次反相位,R+Start初次正實(shí)頻積分值、單位 無量綱,I +Start為初次正虛頻積分值、單位無量綱,R-Start為初次反實(shí)頻積分值、單位無量綱, I-Start為初次反虛頻混頻積分值、單位無量綱,Ω為信號(hào)頻率ω i與參考頻率ω 3的頻差,T為 采樣間隔時(shí)間,Ν為預(yù)設(shè)序列長度,φ?為初次正向序列初相位,β?為初次反褶序列初相位。 [0114]對(duì)于步驟S109,根據(jù)所述初次正相位和所述初次反相位獲得所述電力信號(hào)的初次 平均初相位;
[0115] 在一個(gè)實(shí)施例中,獲得初次平均初相位的表達(dá)式為(12):
[0116] PH她vg = m - - = ( !2);
[0117] 式中,PHstart-avg為初次平均初相位,PH+Start為初次正相位,PH- start為初次反相位, φ?為初次正向序列初相位,m為初次反褶序列初相位。
[0118] 對(duì)于步驟S110,將所述初次平均初相位與±31/4進(jìn)行比較,獲得與所述±31/4比較 的初次相位比較值,并根據(jù)所述初次相位比較值和所述預(yù)設(shè)起始點(diǎn),獲得新起始點(diǎn);
[0119] 在一個(gè)實(shí)施例中,將所述初次平均初相位與PHstart-avg與±3i/4進(jìn)行比較為式(13):
[0120] --PH () < PH <--< PH < - 4 χ ^stari^avg. μ _ χ J-^start-ayg ^ ^ Λι\ν?-ιι\^ ~ ^ ^PHeom -< -PHs(art.avg --< PH^iiU.,s, <0 ( 1 3 乂 〇 P 丨-丨一 =±f
[0121] 式中,Δ PHC?為初次相位比較值,單位rad,PHstart-avg為初次平均初相位。
[0122] 在一個(gè)實(shí)施例中,獲得所述新起始點(diǎn)為式(14):
[0123] P,ew =:Pstart+(intX--( 14 );
[0124] 式中,Pnew為新起始點(diǎn)、單位無量綱,Pstart為預(yù)設(shè)起始點(diǎn),Δ PH_S初次相位比較 值,單位rad,Ν2π為單位周期序列長度,(int)為取整數(shù)。
[0125] 對(duì)于步驟SI 11,根據(jù)所述新起始點(diǎn)和所述預(yù)設(shè)序列長度,從所述初步序列中獲得 所述電力信號(hào)的再次正向序列,并根據(jù)所述再次正向序列獲得所述電力信號(hào)的再次反褶序 列;
[0126] 在一個(gè)實(shí)施例中,再次正向序列和再次反褶序列為式(15): X, ^η)^. Α^(ω,ΤηΗ-φ2)
[0127] X ,πι1 ( - η) = X, ,lld(N - η) = Acos( -- ω, Τη + β2) (15); n-0,l,2s.",N-I
[0128] 式中,X+end(n)為再次正向序列,X-end(_n)為再次反褶序列,Pnew為新起始點(diǎn)、單位無 量綱,φ2為再次正向序列初相位,β 2為再次反褶序列初相位,ω,為信號(hào)頻率,T為采樣間隔 時(shí)間,η為序列離散數(shù),Ν為預(yù)設(shè)序列長度。
[0129] 對(duì)于步驟S112,根據(jù)所述再次正向序列獲得所述電力信號(hào)的再次正相位,并根據(jù) 所述再次反褶序列獲得所述電力信號(hào)的再次反相位;
[0130]在一個(gè)實(shí)施例中,再次正相位和再次反相位是基于正交混頻和數(shù)字濾波計(jì)算的結(jié) 果。所述數(shù)字濾波由2種濾波參數(shù)的6級(jí)矩形窗算術(shù)平均濾波器所構(gòu)成。
[0131]在不考慮正交混頻的混頻干擾頻率時(shí),正交混頻表達(dá)為式(16),2種濾波參數(shù)的6 級(jí)矩形窗算術(shù)平均濾波器濾波計(jì)算表達(dá)為式(17): R ―⑷=X Jn>cos((')、Tn)二 +αν(Ω Τη + φ2) A ^.ndi11) = x^?ui(n)sm(?sTn) = -yδ?η(Ω Τη + φ:2) Λ ? If')*·
[0132] R-Bnd( - η) = X, ,Π!,: ( - n)cos( - ω;Γη) - y cos( - ΩΤη + β2;) . ' J I ,,,.,(-°) = X n)sin( -ω;Γη) = -ysin< -ΩΤη +|^2) ?二⑴丨-⑴、 n = (UU-l
[0133] 式中,R+end(n)為再次正實(shí)頻混頻序列,I+end(n)為再次正虛頻混頻序列,R- end(-n) 為再次反實(shí)頻混頻序列,I-end(-n)為再次反虛頻混頻序列,cos( c〇sTn)或cos(-c〇sTn)為參 考頻率的離散余弦函數(shù),sin( cosTn)或sin(-cosTn)為參考頻率的離散正弦函數(shù),Ω為信號(hào) 頻率ω i與參考頻率ω 3的頻差。
[0134] (17); Nd =3Ndi +3ND2 Nd < N n =()丄2' ·,N[) -1
[0135] 式中,R+end為再次正實(shí)頻數(shù)字濾波終值,單位無量綱;I+end為再次正虛頻數(shù)字濾波 終值,單位無量綱;R-d為再次反數(shù)字濾波終值,單位無量綱;I^d為再次反虛頻數(shù)字濾波終 值,單位無量綱;Ω為信號(hào)頻率ω ,與參考頻率ω 3的頻差;Κ( Ω )為數(shù)字濾波在頻差Ω的幅值 增益,單位無量綱;Τ為采樣間隔時(shí)間;φ2為再次正向序列初相位;β2為再次反褶序列初相 位;N D1為濾波參數(shù)1,即對(duì)ND1個(gè)連續(xù)離散值相加,然后取其算術(shù)平均值作為本次濾波值輸 出;N D2為濾波參數(shù)2,即對(duì)ND2個(gè)連續(xù)離散值相加,然后取其算術(shù)平均值作為本次濾波值輸 出;Nd為數(shù)字濾波使用序列長度,數(shù)量上為6級(jí)矩形窗算術(shù)平均濾波器濾波參數(shù)的總和,小 于等于預(yù)設(shè)序列長度N。
[0136] 在一個(gè)實(shí)施例中,濾波參數(shù)詠:取值為所述參考頻率的單位周期序列長度的1.5倍, 目的對(duì)1/3分次諧波產(chǎn)生的混頻干擾頻率進(jìn)行深度抑制;濾波參數(shù)N D2取值為所述參考頻率 的單位周期序列長度的2倍,目的對(duì)直流、1/2分次、次諧波等產(chǎn)生的混頻干擾頻率進(jìn)行深度 抑制。2種濾波參數(shù)的6級(jí)矩形窗算術(shù)平均濾波器濾波計(jì)算需要使用信號(hào)周期序列長度的 10.5倍。
[0137] 濾波參數(shù)ND1和濾波參數(shù)ND2表達(dá)式為式(18): Nm = (int)(丨·5Ν:;1) / j 〇 y
[0138] (IS), Ν02 = 2Ν2π
[0139]式中,Ndi為數(shù)字濾波參數(shù)1,單位無量綱,(int)為取整數(shù)