[發明專利]一種數據采樣插值方法

在審

• 申請號: 201310640522.3
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103901292A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 張澄;何菲;錢銳;彭祖輝;翟學鋒;王紅星;陳歆技;馮天祎
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司泰州供電公司;江蘇方天電力技術有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 泰州地益專利事務所 32108
• 代理人: 王楚云

技術領域

本發明涉及一種數據采樣插值方法。

背景技術

當電網中存在電壓、電流或頻率的偏差時，會造成用電設備的負載能力及性能下降，甚至會導致用電設備不能正常工作。因此提高電能質量監測水平及在線分析能力已經成為國內外電力行業的一項重要內容及指標。數字化變電站要求電能質量監測裝置的實時電氣量和狀態量采集具有較高的采樣頻率，才能對電能質量事件進行準確的分析及處理。交流采樣是對被測信號的瞬時值進行采樣，然后對采樣值進行分析計算獲取被測量的信息。交流采樣的采樣速率要求高，程序計算量相對較大，但它的采樣值中所含信息量大，可通過不同的算法獲取我們所關心的多種信息(如有效值、相位、諧波分量等等)，實時性好．硬件簡單，成為目前主要使用的采樣方式。在數字化智能變電站中，從ECT、EPT得到的采樣值序列，其采樣頻率可能是是不同的，對于電能質量監測裝置來說，要能夠適應不同采樣頻率，就必須采用確定的采樣算法。

發明內容

本發明提出了一種數據采樣插值方法，它可以在電能質量監測裝置中采樣數據并對數據進行處理，而且基于插值算法的同步方案在不增加原有裝置數目的前提下，數據接收端實現采樣同步，由于消除了對同步信號的依賴性，因而大幅提高了系統的可靠性。

本發明采用了以下技術方案：一種數據采樣插值方法，它包括以下步驟：步驟一，該數據采樣插值方法首先進行插值；步驟二，選擇不同的采樣插值算法，可將由ECT、EPT采樣得到的每周期八十點采樣值擴展得到兩百點采樣值，從而達到對電能質量基本參數進行電能質量計算的要求。

本發明步驟一中所述數據采樣插值方法是根據采樣數據的時間間隔進行插值。本發明數據采樣插值方法選取十周波進行計算。

本發明具有以下有益效果：采用了以上技術方案后，本發明可以在電能質量監測裝置中采樣數據并對數據進行處理，而且基于插值算法的同步方案在不增加原有裝置數目的前提下，數據接收端實現采樣同步，由于消除了對同步信號的依賴性，因而大幅提高了系統的可靠性。本發明可用于電能質量在線監測裝置。該插值方法根據采樣數據的時間間隔來進行插值，選擇不同的采樣插值算法，可將由ECT、EPT采樣得到的每周期八十點采樣值擴展得到兩百點采樣值，從而達到對電能質量基本參數進行電能質量計算的要求。

附圖說明

圖1為本發明數據采樣插值方法的流程圖。

具體實施方式

在圖1中，本發明提供了一種數據采樣插值方法，它包括以下步驟：步驟一，該數據采樣插值方法首先進行插值，數據采樣插值方法是根據采樣數據的時間間隔進行插值；步驟二，選擇不同的采樣插值算法，可將由ECT、EPT采樣得到的每周期八十點采樣值擴展得到兩百點采樣值，從而達到對電能質量基本參數進行電能質量計算的要求，本發明的數據采樣插值方法選取十周波進行計算。

下面通過實施例進一步說明本發明的數據采樣插值方法：本發明的ECT、EPT采樣得到采樣頻率4000Hz的數字量，即每周波80個采樣點，本電能質量監測裝置根據電能質量標準，選取每周波200個采樣點，進行電能質量計算。因此需進行采樣二次插值，當需求采樣率大于且非整數倍于原采樣率時，需對高速采樣數據進行非整數倍“抽取”，并根據時標得到每個采樣插值間隔的補償量，它使IED的適用性增強，且實現方法靈活多樣。

本發明根據采樣數據的時間間隔來進行插值，其插值方法步驟如下：

1、將ECT、EPT采樣得到的每周波80個采樣點記為:????????????????????????????????????????????????,其采樣值記為:;所需插值得到的每周波200個采樣點記為:,其采樣值為:。

2、根據采樣數據的時間間隔，將每一周波分為200個間隔，設時間間隔為h,?；假定通過時標得到的采樣間隔與標準采樣間隔的時間差為，并設，根據線性插值，有：

,

。

?3、同理可得，當時，

。

4、對每個采樣點重復進行插值計算，至，每周波采樣數據由80點插值為200點，放入數據緩存區，可進行下一步計算。

5、取十周波數據進行基本電能質量計算，進而可得到全部電能質量參數計算結果。