電力信號(hào)頻率微調(diào)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，特別是涉及一種電力信號(hào)頻率微調(diào)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)量和幅值測(cè)量等在本質(zhì)上均為正弦參數(shù)的測(cè)量?？?速傅里葉變換算法(FFT)和離散傅里葉變換算法(DFT)是用于正弦參數(shù)計(jì)算的基本數(shù)學(xué)方 法。在這些算法中，信號(hào)采樣過(guò)程的非整數(shù)周期截?cái)嘁鸬念l譜泄漏問(wèn)題是造成算法誤差 的主要內(nèi)在原因，頻譜泄漏問(wèn)題客觀上難以避免。
[0003] 還有一些改進(jìn)的方法，如加窗口函數(shù)算法、采用插值修正算法等算法，這些算法雖 然能減小頻譜泄漏問(wèn)題的影響，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這些算法并不適合于高準(zhǔn)確度正弦參數(shù)的 計(jì)算。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種電力信號(hào)頻率微調(diào)方法和系統(tǒng)，能夠保證 正弦參數(shù)計(jì)算的高準(zhǔn)確度。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 一種電力信號(hào)頻率微調(diào)方法，包括步驟：
[0007] 根據(jù)電力信號(hào)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(hào)周期數(shù)，獲得初步 序列長(zhǎng)度；
[0008] 根據(jù)所述初步序列長(zhǎng)度對(duì)電力信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得所述電力信號(hào)的初步序列；
[0009] 對(duì)所述初步序列進(jìn)行頻率初測(cè)，得到所述電力信號(hào)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(hào)的單位周期序列長(zhǎng) 度；
[0011] 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(zhǎng)度，獲得預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度；
[0012] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)起始點(diǎn)，從所述初步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；
[0013] 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；
[0014] 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；
[0015] 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(diǎn)和所述單位周期序列長(zhǎng)度，獲得新起始點(diǎn)；
[0016] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度和所述新起始點(diǎn)，從所述初步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；
[0017] 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；
[0018] 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；
[0019] 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；
[0020] 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；
[0021] 設(shè)置微調(diào)頻率，將所述微調(diào)頻率的離散正弦函數(shù)與所述余弦函數(shù)調(diào)制序列相乘獲 得第一乘法序列，將所述微調(diào)頻率的離散余弦函數(shù)與所述正弦函數(shù)調(diào)制序列相乘獲得第二 乘法序列，將所述微調(diào)頻率的離散正弦函數(shù)與所述正弦函數(shù)調(diào)制序列相乘獲得第三乘法序 列，將所述微調(diào)頻率的離散余弦函數(shù)與所述余弦函數(shù)調(diào)制序列相乘獲得第四乘法序列；
[0022] 根據(jù)所述第一乘法序列和所述第二乘法序列調(diào)整正弦函數(shù)序列的頻率，根據(jù)所述 第三乘法序列和所述第四乘法序列調(diào)整余弦函數(shù)序列的頻率。
[0023] 一種電力信號(hào)頻率微調(diào)系統(tǒng)，包括：
[0024]初步序列長(zhǎng)度確定模塊，用于根據(jù)電力信號(hào)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(hào)周期數(shù)，獲得初步序列長(zhǎng)度；
[0025]初步序列獲取模塊，用于根據(jù)所述初步序列長(zhǎng)度對(duì)電力信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得所述 電力信號(hào)的初步序列；
[0026]參考頻率確定模塊，用于對(duì)所述初步序列進(jìn)行頻率初測(cè)，得到所述電力信號(hào)的初 步頻率，根據(jù)所述初步頻率得到參考頻率；
[0027] 單位周期序列長(zhǎng)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(hào)的單位周期序列長(zhǎng)度；
[0028] 預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度確定模塊，用于根據(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(zhǎng)度，獲得預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度；
[0029]第一序列獲取模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)起始點(diǎn)，從所述初步序列 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；
[0030] 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；
[0031] 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；
[0032] 新起始點(diǎn)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(diǎn)和所述單位周期序列長(zhǎng)度，獲得新起始點(diǎn)；
[0033]第二序列獲取模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度和所述新起始點(diǎn)，從所述初步序 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；
[0034]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；
[0035]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；
[0036]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；
[0037] 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；
[0038] 乘法序列確定模塊，用于設(shè)置微調(diào)頻率，將所述微調(diào)頻率的離散正弦函數(shù)與所述 余弦函數(shù)調(diào)制序列相乘獲得第一乘法序列，將所述微調(diào)頻率的離散余弦函數(shù)與所述正弦函 數(shù)調(diào)制序列相乘獲得第二乘法序列，將所述微調(diào)頻率的離散正弦函數(shù)與所述正弦函數(shù)調(diào)制 序列相乘獲得第三乘法序列，將所述微調(diào)頻率的離散余弦函數(shù)與所述余弦函數(shù)調(diào)制序列相 乘獲得第四乘法序列；
[0039] 頻率調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述第一乘法序列和所述第二乘法序列調(diào)整正弦函數(shù)序 列的頻率，根據(jù)所述第三乘法序列和所述第四乘法序列調(diào)整余弦函數(shù)序列的頻率。
[0040] 實(shí)際電力信號(hào)中包含有基波成分、分次諧波成分和次諧波成分等，但以基波成分 的幅值最大，所以解決了基波信號(hào)的非整數(shù)周期截?cái)?，也就很大程度上解決了非整數(shù)周期 截?cái)嘁鸬念l譜泄露問(wèn)題，提高了正弦參數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確度。本發(fā)明通過(guò)得到的幾個(gè)乘法序 列改變信號(hào)序列的基波頻率，理論上可實(shí)現(xiàn)對(duì)基波信號(hào)的整數(shù)周期截?cái)啵瑥亩蟠筇岣吡?正弦參數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確度。
【附圖說(shuō)明】
[0041 ]圖1為本發(fā)明電力信號(hào)頻率微調(diào)方法實(shí)施例的流程示意圖；
[0042]圖2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；
[0043] 圖3為本發(fā)明電力信號(hào)頻率微調(diào)系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044] 圖4為本發(fā)明頻率調(diào)整模塊實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及取得的效果，下面結(jié)合附圖及較佳實(shí) 施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案，進(jìn)行清楚和完整的描述。
[0046] 如圖1所示，一種電力信號(hào)頻率微調(diào)方法，包括步驟：
[0047] S101、根據(jù)電力信號(hào)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(hào)周期數(shù)，獲得 初步序列長(zhǎng)度；
[0048] S102、根據(jù)所述初步序列長(zhǎng)度對(duì)電力信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得所述電力信號(hào)的初步序 列；
[0049] S103、對(duì)所述初步序列進(jìn)行頻率初測(cè)，得到所述電力信號(hào)的初步頻率，根據(jù)所述初 步頻率得到參考頻率；
[0050] 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(zhǎng)度；
[0051] 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(zhǎng)度，獲得預(yù)設(shè)序列長(zhǎng) 度；
[0052] S106、根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)起始點(diǎn)，從所述初步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；
[0053] S107、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；
[0054] S108、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；
[0055] S109、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(diǎn)和所述單位周期序列長(zhǎng)度，獲得新起始點(diǎn)；
[0056] S110、根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度和所述新起始點(diǎn)，從所述初步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；
[0057] S111、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；
[0058] S112、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；