[發明專利]電力信號的基波相位測量方法和系統

有效

• 申請號: 201410853937.3
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104459321A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 李軍
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R25/00
• 分類號: G01R25/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黃曉慶

1.一種電力信號的基波相位測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據預設時間長度和預設采樣頻率，對電力信號進行采樣獲得采樣數據序列；

對所述采樣數據序列的基波頻率進行初測，獲得初步基波頻率，并以初步基波頻率為參考頻率；

將所述參考頻率的余弦函數與所述采樣數據序列相乘，生成實數向量序列；

對所述實數向量序列進行數字濾波，獲得實數向量濾波序列；

將所述參考頻率的正弦函數與所述采樣數據序列相乘，生成虛數向量序列；

對所述虛數向量序列進行數字濾波，生成虛數向量濾波序列；

分別將所述實數向量濾波序列和所述虛數向量濾波序列等分為兩段序列，生成實數向量濾波前段序列、實數向量濾波后段序列、虛數向量濾波前段序列和虛數向量濾波后段序列；

對所述實數向量濾波前段序列和所述虛數向量濾波前段序列分別進行積分運算，生成前段序列實數積分值和前段序列虛數積分值；

根據預設的相位轉換規則，將所述前段序列實數積分值與所述前段序列虛數積分值轉換為第一相位；

對所述實數向量濾波后段序列和所述虛數向量濾波后段序列分別進行積分運算，生成后段序列實數積分值和后段序列虛數積分值；

根據所述預設的相位轉換規則，將所述后段序列實數積分值和所述后段序列虛數積分值轉換為第二相位；

將所述第二相位減去所述第一相位，生成相位差；

根據預設的頻率轉換規則，將所述相位差和所述參考頻率轉換為所述電力信號的基波頻率；

以所述基波頻率為參考頻率，并獲取與所述基波頻率對應的數字濾波參數；

將所述參考頻率的余弦函數與所述采樣數據序列相乘，生成實數向量序列；

以所述數字濾波參數對所述實數向量序列進行數字濾波，生成實數向量濾波序列；

對所述實數向量濾波序列進行積分運算，生成實數向量積分值；

將所述參考頻率的正弦函數與所述采樣數據序列相乘，獲得虛數向量序列；

以所述數字濾波參數對所述虛數向量序列進行數字濾波，生成虛數向量濾波序列；

對所述虛數向量濾波序列進行積分運算，生成虛數向量積分值；

根據所述預設的相位轉換規則，將所述實數向量積分值和所述虛數向量積分值轉換為基波相位。

2.根據權利要求1所述的電力信號的基波相位測量方法，其特征在于，所述電力信號包括正弦基波信號、正弦1/3諧波成分、正弦1/2諧波成分、正弦2次諧波成分、正弦3次諧波成分、正弦4次諧波成分和正弦5次諧波成分。

3.根據權利要求1所述的電力信號的基波相位測量方法，其特征在于，根據預設的相位轉換規則，將所述前段序列實數積分值與所述前段序列虛數積分值轉換為第一相位的步驟包括以下步驟：

將所述前段序列虛數積分值除以所述前段序列實數積分值，生成第一比值；

獲取所述第一比值的反余切函數值的相反數，生成所述第一相位。

4.根據權利要求1所述的電力信號的基波相位測量方法，其特征在于，根據所述預設的相位轉換規則，將所述后段序列實數積分值和所述后段序列虛數積分值轉換為第二相位的步驟包括以下步驟：

將所述后段序列虛數積分值除以所述后段序列實數積分值，生成第二比值；

獲取所述第二比值的反余切函數值的相反數，生成所述第二相位。

5.根據權利要求1至4中任意一項所述的電力信號的基波相位測量方法，其特征在于，根據預設的頻率轉換規則，將所述相位差和所述參考頻率轉換為所述電力信號的基波頻率的步驟包括以下步驟：

檢測所述虛數向量濾波序列或所述實數向量濾波序列的序列長度；

獲取所述序列長度與采樣間隔的乘積；

獲取所述相位差與所述乘積的比值的二倍，生成第一頻率，數量上等于所述采樣數據序列的基波頻率與所述參考頻率的頻率差；

將所述第一頻率與所述參考頻率相加，生成所述電力信號的基波頻率。