[發明專利]基于固定采樣率的工頻交流信號測量方法

有效

• 申請號: 201711416773.8
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108508255B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 邵先鋒;劉家嚴;王峰;孫召田;陳有才;蔡德勝;尹文堔
• 申請（專利權）人: 南京豐道電力科技有限公司
• 主分類號: G01R19/02
• 分類號: G01R19/02
• 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;閆方圓

本發明公開了一種基于固定采樣率的工頻交流信號測量方法，包括根據輸入測頻算法、均方根計算有效值算法，平衡校正算法，適用在硬件采樣率固定和一個周期內采樣點數少的交流采樣測量裝置上應用，無需增加硬件校正補償電路，避免了成本和干擾等問題，通過軟件校正補償，保證了測控采樣精度，測試操作方便，且便于調整，根據需要進行修正，容易實現，可靠性高，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及交流采樣技術領域，具體涉及一種基于固定采樣率的工頻交流信號測量方法。

背景技術

交流采樣測量裝置，是將工頻交流電量(電流、電壓、有功功率、無功功率、頻率、相位角和功率因數等參數)經數據采集、轉換、計算，轉變為數字信號傳送至本地或遠端顯示裝置的測量裝置。因此，交流采樣測量裝置的采集電量的準確性，直接影響到電網的安全調度。

根據《國網公司交流采樣裝置鑒定方法》DL/T630-1997中5.4.3.3的規定，改變被測量信號頻率在45Hz～55Hz時，測量誤差允許改變量不能超過100％，但是，由于工頻交流電量的測量信號頻率是不斷變化的，變化的頻率對交流采樣信號的周期產生影響，以致產生更大的的誤差。

目前，市面上的交流采樣測量裝置，為了保證在1個周期內均勻、等分地采集，利用鎖相環及計數器構成采樣頻率自動跟蹤被測信號頻率變化來調整采樣點之間的間隔，使被測量信號的頻率在45Hz～55Hz范圍內變化時，誤差能滿足測量要求。但是，通過鎖相環及計數器的硬件電路校正補償的方法，無疑會增加交流采樣測量裝置的制作成本，且不便于根據實際情況進行調節，因此，如何通過軟件可靠的校正補償手段解決頻率變化時對固定采樣點數及采樣精度的影響，是當前需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有交流采樣測量裝置中，通過鎖相環及計數器的硬件電路校正補償頻率變化時對固定采樣點數及采樣精度的影響的方法，存在的問題。本發明的基于固定采樣率的工頻交流信號測量方法，適用在硬件采樣率固定和一個周期內采樣點數少的交流采樣測量裝置上應用，無需增加硬件校正補償電路，避免了成本和干擾等問題，通過軟件校正補償，保證了測控采樣精度，測試操作方便，且便于調整，根據需要進行修正，容易實現，可靠性高，具有良好的應用前景。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種基于固定采樣率的工頻交流信號測量方法，包括以下步驟，

步驟(A)，根據輸入測頻算法，計算出的被測工頻交流信號的頻率f；

步驟(B)，設定固定采樣率下的采樣點數SamD，并得到固定采樣率下的采樣間隔△t；

步驟(C)，根據公式(1)，計算得到當前頻率的下一個周期內的新采樣點數V，

V＝1000/(f*△t) (1)；

步驟(D)，對步驟(C)得到的的新采樣點數V，根據公式(2)，得到五個周期內的中間變量F_Va，

F_Val＝V*10*5 (2)，

通過公式(3)，對中間變量F_Va取整，中間整數變量sma，

sma＝(int)F_Val (3)，

通過公式(4)，對中間整數變量sma對10取余得到余數V1，

V1＝sma％10 (4)，

若余數V1≥5，則將中間整數變量sma縮小10倍并加1，得到五個周期內的總采樣點數V2；否則，直接將中間整數變量sma縮小10倍，得到五個周期內的總采樣點數V2；