獲取零初相位基準余弦函數(shù)倍頻序列的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種獲取零初相位基準余弦函數(shù)倍頻 序列的方法和系統(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)上均為正弦參數(shù)的測量。傅里 葉變換是實現(xiàn)正弦參數(shù)測量的基本方法，在電力系統(tǒng)中有廣泛的應(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，其難以進一步滿足電力系統(tǒng)對正弦參 數(shù)高準確度計算的要求。
[0003] 在電力系統(tǒng)正弦參數(shù)測量方面，還有一些改進的參數(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 (Discrete Fourier Transform，離散傅里葉變換）變換的測量法等。由于電網(wǎng)運行額定工頻在50Hz (赫茲）附 近，屬于頻率較低的正弦頻率，而且在實際的電力信號中存在干擾，例如諧波干擾、電力負 荷小范圍內(nèi)隨機波動產(chǎn)生的類似白噪聲干擾等，在干擾環(huán)境下，這些算法普遍存在的測量 準確度不高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要針對上述問題，提供一種獲取零初相位基準余弦函數(shù)倍頻序列的 方法和系統(tǒng)，能夠提高電力信號頻率測量的準確度。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種獲取零初相位基準余弦函數(shù)倍頻序列的方法，包括步驟：
[0007] 根據(jù)電力信號頻率范圍的下限、預(yù)設(shè)采樣頻率和預(yù)設(shè)整數(shù)信號周期數(shù)，獲得初步 序列長度；
[0008] 根據(jù)所述初步序列長度對電力信號進行采樣，獲得所述電力信號的初步序列；
[0009] 對所述初步序列進行頻率初測，得到所述電力信號的初步頻率，根據(jù)所述初步頻 率得到參考頻率；
[0010] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)采樣頻率和所述參考頻率，獲得所述電力信號的單位周期序列長 度；
[0011] 將所述預(yù)設(shè)整數(shù)信號周期數(shù)和所述單位周期序列長度相乘，獲得預(yù)處理序列長 度；
[0012] 根據(jù)所述預(yù)處理序列長度，從所述電力信號的初步序列中獲取預(yù)處理序列；
[0013] 對所述預(yù)處理序列進行梳狀濾波處理，獲得梳狀濾波序列，其中梳狀濾波序列長 度為所述預(yù)處理序列在進行梳狀濾波處理后的剩余長度；
[0014] 確定所述梳狀濾波序列長度與所述單位周期序列長度的比值整數(shù)，根據(jù)所述比值 整數(shù)和所述單位周期序列長度獲得預(yù)設(shè)序列長度，其中所述比值整數(shù)為奇數(shù)，所述預(yù)設(shè)序 列長度為奇數(shù)；
[0015] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長度和預(yù)設(shè)起始點，從所述梳狀濾波序列中獲得第一正向序 列，根據(jù)所述第一正向序列獲得第一反褶序列；
[0016] 根據(jù)所述第一正向序列獲得第一正相位，根據(jù)所述第一反褶序列獲得第一反相 位；
[0017] 根據(jù)所述第一正相位和所述第一反相位獲得第一平均初相位；
[0018] 根據(jù)所述第一平均初相位和預(yù)設(shè)相位值，獲得相位比較值，根據(jù)所述相位比較值、 所述預(yù)設(shè)起始點和所述單位周期序列長度，獲得新起始點；
[0019] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長度和所述新起始點，從所述梳狀濾波序列中獲得第二正向序 列，根據(jù)第二正向序列獲得第二反褶序列；
[0020] 根據(jù)所述第二正向序列獲得第二正相位，根據(jù)所述第二反褶序列獲得第二反相 位；
[0021 ] 根據(jù)所述第二正相位和所述第二反相位獲得第二平均初相位；
[0022] 將所述第二正向序列與所述第二反褶序列相加，得到和序列，根據(jù)所述和序列和 所述第二平均初相位的余弦函數(shù)值，獲得余弦函數(shù)調(diào)制序列；
[0023] 將所述第二正向序列與所述第二反褶序列相減，得到差序列，根據(jù)所述差序列和 所述第二平均初相位的正弦函數(shù)值，獲得正弦函數(shù)調(diào)制序列；
[0024] 從所述余弦函數(shù)調(diào)制序列中心點輸出，獲得零初相位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列，從 所述正弦函數(shù)調(diào)制序列中心點輸出，獲得零初相位基準正弦函數(shù)調(diào)制序列；
[0025] 將所述零初相位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列的平方與所述零初相位基準正弦函數(shù)調(diào) 制序列的平方相減，獲取零初相位基準余弦函數(shù)倍頻序列。
[0026] -種獲取零初相位基準余弦函數(shù)倍頻序列的系統(tǒng)，包括：
[0027] 初步序列長度確定模塊，用于根據(jù)電力信號頻率范圍的下限、預(yù)設(shè)采樣頻率和預(yù) 設(shè)整數(shù)信號周期數(shù)，獲得初步序列長度；
[0028] 初步序列獲取模塊，用于根據(jù)所述初步序列長度對電力信號進行采樣，獲得所述 電力信號的初步序列；
[0029] 參考頻率確定模塊，用于對所述初步序列進行頻率初測，得到所述電力信號的初 步頻率，根據(jù)所述初步頻率得到參考頻率；
[0030] 單位周期序列長度確定模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)采樣頻率和所述參考頻率，獲得 所述電力信號的單位周期序列長度；
[0031] 預(yù)處理序列長度確定模塊，用于將所述預(yù)設(shè)整數(shù)信號周期數(shù)和所述單位周期序列 長度相乘，獲得預(yù)處理序列長度；
[0032] 預(yù)處理序列獲取模塊，用于根據(jù)所述預(yù)處理序列長度，從所述電力信號的初步序 列中獲取預(yù)處理序列；
[0033] 梳狀濾波序列確定模塊，用于對所述預(yù)處理序列進行梳狀濾波處理，獲得梳狀濾 波序列，其中梳狀濾波序列長度為所述預(yù)處理序列在進行梳狀濾波處理后的剩余長度； [0034] 預(yù)設(shè)序列長度確定模塊，用于確定所述梳狀濾波序列長度與所述單位周期序列長 度的比值整數(shù)，根據(jù)所述比值整數(shù)和所述單位周期序列長度獲得預(yù)設(shè)序列長度，其中所述 比值整數(shù)為奇數(shù)，所述預(yù)設(shè)序列長度為奇數(shù)；
[0035] 第一序列獲取模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長度和預(yù)設(shè)起始點，從所述梳狀濾波 序列中獲得第一正向序列，根據(jù)所述第一正向序列獲得第一反褶序列；
[0036] 第一正反相位確定模塊，用于根據(jù)所述第一正向序列獲得第一正相位，根據(jù)所述 第一反褶序列獲得第一反相位；
[0037] 第一平均初相位確定模塊，用于根據(jù)所述第一正相位和所述第一反相位獲得第一 平均初相位；
[0038] 新起始點確定模塊，用于根據(jù)所述第一平均初相位和預(yù)設(shè)相位值，獲得相位比較 值，根據(jù)所述相位比較值、所述預(yù)設(shè)起始點和所述單位周期序列長度，獲得新起始點；
[0039] 第二序列獲取模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長度和所述新起始點，從所述梳狀濾 波序列中獲得第二正向序列，根據(jù)第二正向序列獲得第二反褶序列；
[0040] 第二正反相位確定模塊，用于根據(jù)所述第二正向序列獲得第二正相位，根據(jù)所述 第二反褶序列獲得第二反相位；
[0041] 第二平均初相位確定模塊，用于根據(jù)所述第二正相位和所述第二反相位獲得第二 平均初相位；
[0042] 余弦函數(shù)調(diào)制序列確定模塊，用于將所述第二正向序列與所述第二反褶序列相 加，得到和序列，根據(jù)所述和序列和所述第二平均初相位的余弦函數(shù)值，獲得余弦函數(shù)調(diào)制 序列；
[0043] 正弦函數(shù)調(diào)制序列確定模塊，用于將所述第二正向序列與所述第二反褶序列相 減，得到差序列，根據(jù)所述差序列和所述第二平均初相位的正弦函數(shù)值，獲得正弦函數(shù)調(diào)制 序列；
[0044] 零初相位調(diào)制序列獲取模塊，用于從所述余弦函數(shù)調(diào)制序列中心點輸出，獲得零 初相位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列，從所述正弦函數(shù)調(diào)制序列中心點輸出，獲得零初相位基準 正弦函數(shù)調(diào)制序列；
[0045] 零初相位基準余弦函數(shù)倍頻序列確定模塊，用于將所述零初相位基準余弦函數(shù)調(diào) 制序列的平方與所述零初相位基準正弦函數(shù)調(diào)制序列的平方相減，獲取零初相位基準余弦 函數(shù)倍頻序列。
[0046] 本發(fā)明獲取零初相位基準余弦函數(shù)倍頻序列的方法和系統(tǒng)，對輸入電力信號序列 的頻率進行倍頻處理，獲得零初相位基準余弦函數(shù)倍頻序列。將本發(fā)明獲得的零初相位基 準余弦函數(shù)倍頻序列用于電力信號頻率的測量，可顯著提高電力信號頻率測量的準確度。
【附圖說明】
[0047] 圖1為本發(fā)明獲取零初相位基準余弦函數(shù)倍頻序列的方法實施例的流程示意圖；
[0048] 圖2為本發(fā)明梳狀濾波處理在頻域幅頻特性的示意圖；
[0049] 圖3為本發(fā)明初步序列、第一正向序列和第一反褶序列的示意圖；
[0050] 圖4為本發(fā)明零初相位基準點的圖形不意圖；
[0051] 圖5為本發(fā)明獲取零初相位基準余弦函數(shù)倍頻序列的系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0052] 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 一步地詳細描述。
[0053] 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(chǔ)，否則步驟的相對次序是 可以調(diào)整的。
[0054] 如圖1所示，一種獲取零初相位基準余弦函數(shù)倍頻序列的方法，包括步驟：
[0055] S101、根據(jù)電力信號頻率范圍的下限、預(yù)設(shè)采樣頻率和預(yù)設(shè)整數(shù)信號周期數(shù)，獲得 初步序列長度；
[0056] S102、根據(jù)所述初步序列長度對電力信號進行采樣，獲得所述電力信號的初步序 列；
[0057] S103、對所述初步序列進行頻率初測，得到所述電力信號的初步頻率，根據(jù)所述初 步頻率得到參考頻率；
[0058] S104、根據(jù)所述預(yù)設(shè)采樣頻率和所述參考頻率，獲得所述電力信號的單位周期序 列長度；
[0059] S105、將所述預(yù)設(shè)整數(shù)信號周期數(shù)和所述單位周期序列長度相乘，獲得預(yù)處理序 列長度；
[0060] S106、根據(jù)所述預(yù)處理序列長度，從所述電力信號的初步序列中獲取預(yù)處理序 列；
[0061] S107、對所述預(yù)處理序列進行梳狀濾波處理，獲得梳狀濾波序列，其中梳狀濾波序 列長度為所述預(yù)處理序列在進行梳狀濾波處理后的剩余長度；
[0062] S108、確定所述梳狀濾波序列長度與所述單位周期序列長度的比值整數(shù)，根據(jù)所 述比值整數(shù)和所述單位周期序列長度獲得預(yù)設(shè)序列長度，其中所述比值整數(shù)為奇數(shù)，所述 預(yù)設(shè)序列長度為奇數(shù)；
[0063] S109、根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長度和預(yù)設(shè)起始點，從所述梳狀濾波序列中獲得第一正 向序列，根據(jù)所述第一正向序列獲得第一反褶序列；
[0064] S