電力信號的初相位檢測方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種電力信號的初相位檢測方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)的頻率測量、相位測量、幅值測量等在本質(zhì)上均為正弦信號參數(shù)的測量。 電力信號在本質(zhì)上是一種正弦信號，傅里葉變換等是實現(xiàn)正弦信號參數(shù)測量的基本方法， 在電力系統(tǒng)有廣泛的應(yīng)用。但隨著正弦參數(shù)測量技術(shù)的發(fā)展，傅里葉變換存在的問題也越 顯突出，難W進(jìn)一步滿足電力系統(tǒng)對正弦參數(shù)高準(zhǔn)確度計算的要求。
[0003] 在電力系統(tǒng)正弦信號參數(shù)測量方面，有形式各樣的參數(shù)測量方法，如零交法、基于 濾波的測量法、基于小波變換法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的測量法、基于DFT變換的測量法等。
[0004] 但是，電網(wǎng)運行額定工頻為50化，屬于較低的正弦頻率，W上所述的正弦信號參數(shù) 測量方法對低頻信號的正弦參數(shù)測量精度低，且抗諧波和噪聲干擾性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，有必要針對W上所述的正弦信號參數(shù)測量方法對低頻電力信號的正弦參 數(shù)測量精度低，且抗諧波和噪聲干擾性差的問題，提供一種電力信號的初相位檢測方法和 系統(tǒng)。
[0006] 一種電力信號的初相位檢測方法，包括W下步驟：
[0007] 根據(jù)預(yù)設(shè)信號周期數(shù)和預(yù)設(shè)采樣頻率計算預(yù)設(shè)序列長度，對電力信號進(jìn)行采樣， 獲得預(yù)設(shè)序列長度的信號序列；
[000引對所述信號序列進(jìn)行頻率初測，生成所述電力信號的初步頻率，W所述初步頻率 給定參考頻率；
[0009] 對所述信號序列進(jìn)行截短處理，獲得截短信號序列，所述截短信號序列的長度相 對所述信號序列的長度的截短值為信號周期序列長度的0. 25倍；
[0010] W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)分別與所述信號序列相 乘，生成第一實頻向量序列和第一虛頻向量序列；
[0011] W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)分別與所述截短信號序 列相乘，生成第二實頻向量序列和第二虛頻向量序列；
[0012] 分別對所述第一實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 實頻向量濾波序列和第一虛頻向量濾波序列；
[0013] 分別對所述第一實頻向量濾波序列和所述第一虛頻向量濾波序列進(jìn)行積分運算， 生成第一實頻向量積分值和第一虛頻向量積分值；
[0014] 分別對所述第二實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 實頻向量濾波序列和第二虛頻向量濾波序列；
[0015] 分別對所述第二實頻向量濾波序列和所述第二虛頻向量濾波序列進(jìn)行積分運算， 生成第二實頻向量積分值和第二虛頻向量積分值；
[0016] 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頻向量積分 值轉(zhuǎn)換為第一相位；
[0017] 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頻向量 積分值轉(zhuǎn)換為第二相位；
[0018] 根據(jù)預(yù)設(shè)的初相位轉(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 號的初相位。
[0019] 一種電力信號的初相位檢測系統(tǒng)，包括：
[0020] 采樣模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)信號周期數(shù)和預(yù)設(shè)采樣頻率計算預(yù)設(shè)序列長度，對電力 信號進(jìn)行采樣，獲得預(yù)設(shè)序列長度的信號序列；
[0021] 初測模塊，用于對所述信號序列進(jìn)行頻率初測，生成所述電力信號的初步頻率，W所述初步頻率給定參考頻率；
[0022] 截短模塊，用于對所述信號序列進(jìn)行截短處理，獲得截短信號序列，所述截短信號 序列的長度相對所述信號序列的長度的截短值為信號周期序列長度的0. 25倍；
[0023] 第一混頻模塊，用于W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 與所述信號序列相乘，生成第一實頻向量序列和第一虛頻向量序列；
[0024] 第二混頻模塊，用于W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 與所述截短信號序列相乘，生成第二實頻向量序列和第二虛頻向量序列；
[0025] 第一濾波模塊，用于分別對所述第一實頻向量序列和所述第一虛頻向量序列進(jìn)行 數(shù)字濾波，生成第一實頻向量濾波序列和第一虛頻向量濾波序列；
[0026] 第一積分模塊，用于分別對所述第一實頻向量濾波序列和所述第一虛頻向量濾波 序列進(jìn)行積分運算，生成第一實頻向量積分值和第一虛頻向量積分值；
[0027] 第二濾波模塊，用于分別對所述第二實頻向量序列和所述第二虛頻向量序列進(jìn)行 數(shù)字濾波，生成第二實頻向量濾波序列和第二虛頻向量濾波序列；
[002引第二積分模塊，用于分別對所述第二實頻向量濾波序列和所述第二虛頻向量濾波 序列進(jìn)行積分運算，生成第二實頻向量積分值和第二虛頻向量積分值；
[0029] 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 述第一實頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第一相位；
[0030] 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 與所述第二實頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第二相位；
[0031] 初相位模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的初相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一相位和所述第二相位 轉(zhuǎn)換為所述電力信號的初相位。
[0032] 上述電力信號的初相位檢測方法和系統(tǒng)，對采樣所得的信號序列進(jìn)行截短處理， 獲得截短信號序列，所述截短信號序列的長度相對所述信號序列的長度的截短值為信號周 期序列長度的0. 25倍；W所測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 述信號序列和所述截短信號序列相乘，生成兩組實頻向量序列和虛頻向量序列；通過對兩 組虛頻向量序列和實頻向量序列數(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， 將兩組實數(shù)向量積分值和虛數(shù)向量積分值轉(zhuǎn)換為兩個相位，進(jìn)而根據(jù)預(yù)設(shè)的初相位轉(zhuǎn)換規(guī) 貝1J，將兩個相位轉(zhuǎn)換為所述電力信號的初相位，具有較高的準(zhǔn)確度。
【附圖說明】
[0033] 圖1是本發(fā)明電力信號的初相位檢測方法第一實施方式的流程示意圖；
[0034]圖2是本發(fā)明電力信號的初相位檢測系統(tǒng)第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖3是本發(fā)明電力信號的初相位檢測方法的信號序列與截短信號序列示意圖；
[0036]圖4是本發(fā)明電力信號的初相位檢測系統(tǒng)的初相位檢測相對誤差的實驗結(jié)果示 意圖。
【具體實施方式】
[0037] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn) 一步地詳細(xì)描述。
[003引本發(fā)明中的步驟雖然用標(biāo)號進(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)，否則步驟的相對次序是 可W調(diào)整的。
[0039] 請參閱圖1，圖1是本發(fā)明的電力信號的初相位檢測方法第一實施方式的流程示 意圖。
[0040] 本實施方式的所述電力信號的初相位檢測方法可包括W下步驟：
[0041] 步驟S101，根據(jù)預(yù)設(shè)信號周期數(shù)和預(yù)設(shè)采樣頻率計算預(yù)設(shè)序列長度，對電力信號 進(jìn)行采樣，獲得預(yù)設(shè)序列長度的信號序列。
[0042] 步驟S102,對所述信號序列進(jìn)行頻率初測，生成所述電力信號的初步頻率，W所述 初步頻率給定參考頻率。
[0043] 步驟S103,對所述信號序列進(jìn)行截短處理，獲得截短信號序列，所述截短信號序列 的長度相對所述信號序列的長度的截短值為信號周期序列長度的0. 25倍。
[0044] 步驟S104,W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)分別與所述信 號序列相乘，生成第一實頻向量序列和第一虛頻向量序列。
[0045] 步驟S105,W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)分別與所述截 短信號序列相乘，生成第二實頻向量序列和第二虛頻向量序列。
[0046] 步驟S106,分別對所述第一實頻向量序列和所述第一虛頻向量序列進(jìn)行數(shù)字濾 波，生成第一實頻向量濾波序列和第一虛頻向量濾波序列。
[0047] 步驟S107,分別對所述第一實頻向量濾波序列和所述第一虛頻向量濾波序列進(jìn)行 積分運算，生成第一實頻向量積分值和第一虛頻向量積分值。
[0048] 步驟S108,分別對所述第二實頻向量序列和所述第二虛頻向量序列進(jìn)行數(shù)字濾 波，生成第二實頻向量濾波序列和第二虛頻向量濾波序列。
[0049] 步驟S109,分別對所述第二實頻向量濾波序列和所述第二虛頻向量濾波序列進(jìn)行 積分運算，生成第二實頻向量積分值和第二虛頻向量積分值。
[0050] 步驟S110,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 頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第一相位。
[0051] 步驟S111，