[發明專利]基于誤差估算的自補償電力系統幅值算法

有效

• 申請號: 201310641339.5
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103605904B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 姚艷松
• 申請（專利權）人: 國電南京自動化股份有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,許婉靜

技術領域

本發明涉及一種基于誤差估算的自補償電力系統幅值算法，屬于電力系統技術領域。

背景技術

交流信號幅值計算是電力系統保護、測量、控制、計量設備中常用的算法，常用的算法為離散傅立葉變換(DFT)算法，但DFT算法獲得精確計算結果的前提是采樣頻率和系統頻率同步，采樣頻率和系統頻率不同步將會產生頻率泄漏現象，產生較大誤差。事實上電網頻率在50Hz附近波動，采用DFT算法算出的幅值也在一定范圍內波動。

克服非同步采樣誤差有硬件和軟件兩種，前者可以采用硬件頻率跟蹤電路，根據測出的系統頻率決定采樣頻率，后者是在時域和頻域通過插值進行數據修正。

硬件方法通過實時計算系統頻率，系統頻率發生變化后，調整采樣間隔，確保采樣頻率和系統頻率同步，該方法需要修改硬件電路，導致硬件復雜，成本較高；軟件方法一般采用加窗方法，常見加窗方法有余弦窗、卷積窗等，一般常用Blackman-Harris窗，采用數據窗算法有計算量大（一般需要分析3～20個周波）、所得結果精度欠缺等缺點。

發明內容

為了彌補現有技術的缺陷，本發明在DFT算法基礎上提出了一種基于誤差估算的自補償電力系統幅值算法，通過估算算法誤差，對DFT算法所得結果補償，得到精確的幅值結果。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

基于誤差估算的自補償電力系統幅值算法，包括如下步驟：

1）對于離散采樣序列Z_(k)，采用過零點算法計算采樣序列的頻率f_z和第一個過零點位置t_c0，然后計算初始相角，所述計算初始相角θ的計算公式為：θ=2π×t_c0/t；

其中，Z(k)=2Asin(2πkfzNf+θ),k=0,1,2·····]]>

A為離散采樣序列的幅值，N為同步采樣下每周期采樣點數，f為系統同步采樣頻率，θ為初始相角，f_z為采樣序列Z_(k)的頻率，t為采樣序列周期，tz=1fz;]]>

2）采用線性插值算法按的采樣間隔對離散采樣序列Z_(k)進行重采樣，得到重采樣序列Z'_(k)；

3）對所述步驟2）的重采樣序列Z'_(k)進行DFT運算，得到帶有誤差的幅值A'；

4）構造一個已知采樣序列幅值為A_y(A_y＞0)的離散采樣序列，