[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于DSP的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組閃變測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811584877.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109581042A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟克其勞;司偉勇;張占強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R19/25
• 分類(lèi)號(hào): G01R19/25
• 代理公司: 濟(jì)南鼎信專(zhuān)利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 37245
• 代理人: 曹玉琳

本發(fā)明提供一種基于DSP的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組閃變測(cè)量方法，包括如下步驟：S1、將輸入的被測(cè)電壓適配成適合儀器的電壓數(shù)值；S2、將信號(hào)依次經(jīng)過(guò)平方檢測(cè)濾波器、0.05?35HZ帶通濾波器和視感度加權(quán)濾波器、平方和一階平滑均值濾波器；S3、對(duì)輸入信號(hào)閃變進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；其中，在上述步驟S2中所使用的濾波器均為無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器，所述0.05?35HZ帶通濾波器中的高階低通濾波器采用多個(gè)低階濾波器級(jí)聯(lián)的形式實(shí)現(xiàn)。本方法有效的避免了高階濾波器在采樣率比較高的時(shí)候，出現(xiàn)的濾波器系數(shù)太小甚至接近于0的問(wèn)題，從而在一定程度上提高了閃變測(cè)量的精度和測(cè)量的速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電能質(zhì)量測(cè)量相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于DSP的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組閃變測(cè)量方法。

背景技術(shù)

IEC標(biāo)準(zhǔn)給出了模擬閃變儀的測(cè)量算法，為IEC推薦的“燈-眼-腦”環(huán)節(jié)的模擬，也就是帶有平方乘法器的解調(diào)器，高通濾波器，低通濾波器和加權(quán)濾波器的模擬設(shè)計(jì)?！盁?眼-腦”環(huán)節(jié)的輸入端信號(hào)為一定頻率的信號(hào)對(duì)我國(guó)工頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制之后產(chǎn)生的調(diào)幅波，“燈-眼-腦”環(huán)節(jié)的作用是把經(jīng)過(guò)調(diào)制之后產(chǎn)生的調(diào)幅波中的閃變頻率(電壓波動(dòng)分量)成分解調(diào)出來(lái)。電壓波動(dòng)引起照度波動(dòng)對(duì)人的主觀視覺(jué)反應(yīng)程度稱(chēng)為瞬時(shí)閃變視感度通常以閃變覺(jué)察率為50％作為瞬時(shí)閃變視感度的衡量單位，即定為S＝1覺(jué)察單位。周期性或近于周期性的電壓波動(dòng)對(duì)照度波動(dòng)的影響大。作用最為顯著的是8.8Hz調(diào)幅波的正弦波動(dòng)電壓，它作用于230V,60W的白熾燈，在S＝1覺(jué)察單位的的電壓波動(dòng)值為0.25％。依據(jù)模擬閃變測(cè)量算法也衍生出許多數(shù)字式的測(cè)量算法，其中數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)一般分為無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器(IIR)和有限沖擊響應(yīng)濾波器(FIR)。

IEC標(biāo)準(zhǔn)給出的模擬式閃變測(cè)量算法和數(shù)字式閃變測(cè)量算法的計(jì)算精度較低，計(jì)算速度較慢，且現(xiàn)有設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的有限沖擊響應(yīng)數(shù)字濾波器占用系統(tǒng)資源較大，算法復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

為解決目前技術(shù)的不足，本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，提供一種基于DSP的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組閃變測(cè)量方法，本方法有效的避免了高階濾波器在采樣率比較高的時(shí)候，出現(xiàn)的濾波器系數(shù)太小甚至接近于0的問(wèn)題，從而在一定程度上提高了閃變測(cè)量的精度和測(cè)量的速度。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于DSP的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組閃變測(cè)量方法，包括如下步驟：

S1、將輸入的被測(cè)電壓適配成適合儀器的電壓數(shù)值；

S2、將信號(hào)依次經(jīng)過(guò)平方檢測(cè)濾波器、0.05-35HZ帶通濾波器和視感度加權(quán)濾波器、平方和一階平滑均值濾波器；

S3、對(duì)輸入信號(hào)閃變進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；

其中，在上述步驟S2中所使用的濾波器均為無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器，所述0.05-35HZ帶通濾波器中的高階低通濾波器以及視感度加權(quán)濾波器均采用多個(gè)低階濾波器級(jí)聯(lián)的形式實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步的，在上述步驟S2中，根據(jù)模擬測(cè)量系統(tǒng)各個(gè)濾波器的傳遞函數(shù)，以采樣頻率為2000HZ，采用雙線(xiàn)性變換法得到各個(gè)數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)，具體為：

截止頻率0.05HZ的一階高通濾波器的傳遞函數(shù)為

截止頻率35HZ的六階巴特沃斯低通濾波器的傳遞函數(shù)為

a＝(219.91)⁶,b＝848.85,c＝360768.64,d＝9.14×(219.91)³,e＝7.46×(219.91)⁴,f＝3.86×(219.91)⁵

視感度加權(quán)濾波器的傳遞函數(shù)為

一階平滑均值濾波器的傳遞函數(shù)為