[發(fā)明專利]基于傅氏算法的電力系統(tǒng)頻率測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711416617.1
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108333426A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫召田;王峰;劉家嚴;邵先鋒;蔡德勝;陳有才
• 申請（專利權(quán)）人: 南京豐道電力科技有限公司
• 主分類號: G01R23/12
• 分類號: G01R23/12;G01R23/16
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;閆方圓

1.基于傅氏算法的電力系統(tǒng)頻率測量方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟(A)，設(shè)定輸入信號u(t)，所述輸入信號是角頻率為ω的正弦波電壓信號，如公式(1)所示，

其中，ω＝ω₀+Δω，為初相位，A為幅值，

ω₀＝2πf₀，f₀＝50Hz，Δf為頻率變化值，Δω為角頻率變化值；

步驟(B)，對頻率為f₀的輸入信號u(t)每個周期采樣N次，產(chǎn)生采樣序列{u_k}，如公式(2)所示，

對采樣序列{u_k}進行傅里葉變換，得到基波分量的頻譜系數(shù)，如公式(3)所示，

其中，如公式(4)、公式(5)所示，

u_I、u_R分別在u(k)表達式中是余弦項和正弦項之和，u_k為各個采樣時刻輸入信號u(t)的信號采樣值，k＝0，1，...，N-1；

步驟(C)，對于正弦的輸入信號u(t)，u_I＝Asinψ，u_R＝Acosψ，根據(jù)公式(6)，得到基波分量相位變化值ψ，

步驟(D)，考慮頻率變化值Δf，根據(jù)步驟(B)-步驟(C)，計算兩次連續(xù)周內(nèi)的前一個周期基波分量相位變化值ψ1、后一個周期基波分量相位變化值ψ₂；

步驟(E)，根據(jù)步驟(D)得到的前一個周期基波分量相位變化值ψ1、后一個周期基波分量相位變化值ψ₂，得到頻率變化值Δf；

其中，Δt為采樣間隔，f0＝50Hz，N為每個周期的采樣次數(shù)；

步驟(F)，計算得到輸入信號u(t)的測量頻率f。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傅氏算法的電力系統(tǒng)頻率測量方法，其特征在于：還包括步驟(G)，所述步驟(G)，在輸入信號u(t)的采樣間隔后，重復(fù)步驟(B)-步驟(F)，得到多組測量頻率f，求均值后得到修正后的測量頻率f1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傅氏算法的電力系統(tǒng)頻率測量方法，其特征在于：步驟(B)，對頻率為f0的輸入信號u(t)每個周期采樣N次，N為24。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于傅氏算法的電力系統(tǒng)頻率測量方法，其特征在于：得到多組測量頻率f，求均值后得到修正后的測量頻率f1，可選擇24組測量頻率f求均值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傅氏算法的電力系統(tǒng)頻率測量方法，其特征在于：步驟(E)，根據(jù)步驟(D)得到的前一個周期基波分量相位變化值ψ1、后一個周期基波分量相位變化值ψ₂，得到頻率變化值Δf，如公式(7)所示，

其中，Δt為采樣間隔，f₀＝50Hz，N為每個周期的采樣次數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傅氏算法的電力系統(tǒng)頻率測量方法，其特征在于：步驟(F)，計算得到輸入信號u(t)的測量頻率f，如公式(8)所示，

f＝f₀+Δf (8)。