[發明專利]一種基于迭代傅里葉變換計算交流電壓信號幅值和相位的方法

有效

• 申請號: 201210243180.7
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102798748A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 張華軍;陳方元;褚學征;尉強
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R23/16;G01R25/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張若華

1.一種基于迭代傅里葉變換計算交流電壓幅值和相位的方法，其特征在于：包括以下幾個步驟：

（1）確定采樣頻率f_s，初始化采樣序號k為1，初始化A、B或C相電壓n次諧波余弦幅值a_n為0，初始化A、B或C相電壓n次諧波正弦幅值b_n為0；

（2）確定需要提取的A、B或C相電壓n次諧波的信號頻率f_n，A、B或C相電壓n次諧波的角速度w_n，w_n=2πf_n，得到提取交流電壓A、B或C相電壓信號的一個周期的采樣點數

（3）計算正弦函數sin(w_nkT_s)和余弦函數cos(w_nkT_s)，將計算結果分別保存為兩個數組；若采樣序號k滿足k＞N時，從k＝N+1開始，令k＝1重新開始計數，使sin(w_nkT_s)和cos(w_nkT_s)一直反復利用N點采樣值循環計算；其中T_s為采樣周期，T_s＝1/f_s；

（4）采樣交流電壓A、B或C相電壓值u(k)，若采樣序號k滿足N≥k＞0，則進入步驟（5），若采樣序號k滿足k＞N，則進入步驟（6）；

（5）根據下式得到A、B或C相電壓n次諧波余弦幅值a_n和A、B或C相電壓n次諧波正弦幅值b_n，然后進入步驟（7）；

an=2NΣt=t0t0+(k-1)Tsu(t)cos(nwt)+2Nu(t0+kTs)cos(nw(t0+kTs))]]>

bn=2NΣt=t0t0+(k-1)Tsu(t)sin(nwt)+2Nu(t0+kTs)sin(nw(t0+kTs))]]>

其中u(t)表示任意時刻t時A、B或C相電壓，w_n=nw為A、B或C相電壓n次諧波的角速度，w為A、B或C相基波電壓信號的角速度，w=2πf，f為A、B或C相基波電壓信號頻率，t₀表示大于等于零的任意時刻，T_s為采樣周期，T_s=1/f_s，k為采樣序號；

（6）根據下式得到A、B或C相電壓n次諧波余弦幅值a_n和A、B或C相電壓n次諧波正弦幅值b_n，然后進入步驟（7）；

an(k)=an(k-1)+2Nu(t0+kTs)cos(nw(t0+kTs))-2Nu(t0-(k-N)Ts)cos(nw(t0-(k-N)Ts))]]>

bn(k)=bn(k-1)+2Nu(t0+kTs)sin(nw(t0+kTs))-2Nu(t0-(k-N)Ts)sin(nw(t0-(k-N)Ts))]]>

（7）根據計算A、B或C相電壓n次諧波電壓幅值A_n；將初始相位分為(-π0)和(0π)兩部分進行計算：

得到A、B或C相電壓n次諧波電壓初始相位；然后跳轉至步驟（4），采樣下一時刻的A、B或C相電壓信號。