[發(fā)明專利]基于導(dǎo)數(shù)算法的電網(wǎng)峰值采樣方法

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• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112114185A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林枝堂;羅釗明;潘葉江
• 申請（專利權(quán)）人: 華帝股份有限公司
• 主分類號: G01R19/04
• 分類號: G01R19/04
• 代理公司: 深圳市合道英聯(lián)專利事務(wù)所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果

本發(fā)明公開了基于導(dǎo)數(shù)算法的電網(wǎng)峰值采樣方法，包括如下步驟：上電初始化參數(shù)變量，內(nèi)部時鐘開始計時，間隔固定時間采樣電壓值，并記錄采樣值和采樣時間后擬合出三階函數(shù)；將所述三階函數(shù)取二階導(dǎo)數(shù)后獲取極大值，采樣極大值左右兩側(cè)的兩組數(shù)據(jù)，并分別擬合出一階函數(shù)；將兩組所述一階函數(shù)分別取一階導(dǎo)數(shù)，從所述兩組數(shù)據(jù)中找出第一最大值和第二最大值，取平均值作為電網(wǎng)峰值。本發(fā)明的基于導(dǎo)數(shù)算法的電網(wǎng)峰值采樣方法，通過間隔固定時間采樣一次電壓值，采集連續(xù)后通過曲線擬合成三階次多項式函數(shù)，再通過取二階導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的凹凸性，判斷電網(wǎng)交流電壓的峰值轉(zhuǎn)折點，具有響應(yīng)時間快，自動適應(yīng)不同的交流電網(wǎng)的特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電網(wǎng)供電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于導(dǎo)數(shù)算法的電網(wǎng)峰值采樣方法。

背景技術(shù)

在電網(wǎng)供電參數(shù)未知的情況下，為配置控制系統(tǒng)的初始參數(shù)，一般控制系統(tǒng)都會采集電網(wǎng)的參數(shù)(電壓或頻率)。

電網(wǎng)的工作頻率比較容易測定，但是電壓是交變的，對系統(tǒng)和負(fù)載有一定的沖擊危害，所以要檢測交流電網(wǎng)的電壓，一般是通過頻繁的采樣后再求平均值的方法來獲得實際電壓值，但是此方法較傳統(tǒng)，準(zhǔn)確性較差，且比較耗費系統(tǒng)資源。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于導(dǎo)數(shù)算法的電網(wǎng)峰值采樣方法，具有響應(yīng)時間快，自動適應(yīng)不同的交流電網(wǎng)的特性。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于導(dǎo)數(shù)算法的電網(wǎng)峰值采樣方法，包括如下步驟：

S1、上電初始化參數(shù)變量，內(nèi)部時鐘開始計時，間隔固定時間采樣電壓值，并記錄采樣值和采樣時間后擬合出三階函數(shù)；

S2、將所述三階函數(shù)取二階導(dǎo)數(shù)后獲取極大值，采樣極大值左右兩側(cè)的兩組數(shù)據(jù)，并分別擬合出一階函數(shù)；

S3、將兩組所述一階函數(shù)分別取一階導(dǎo)數(shù)，從所述兩組數(shù)據(jù)中找出第一最大值和第二最大值，取平均值作為電網(wǎng)峰值。

優(yōu)選地，所述S1之前還包括以下步驟：將電網(wǎng)電壓通過反比例系數(shù)1/K降壓，以用于適應(yīng)采樣芯片的耐壓值。

優(yōu)選地，所述S1中，記錄采樣值和采樣時間后擬合出三階函數(shù)的步驟之前包括：

判斷采樣的所述電壓值是否大于零，如果不大于零，則記錄數(shù)據(jù)組無效，重新采樣所述電壓值，如果大于零，則記錄采樣值和采樣時間并擬合出三階函數(shù)。

優(yōu)選地，采樣的所述電壓值至少包括四組。

優(yōu)選地，所述S2中，采樣極大值左右兩側(cè)的兩組數(shù)據(jù)，并分別擬合出一階函數(shù)之前包括：判斷所述二階導(dǎo)數(shù)是否小于零，若二階導(dǎo)數(shù)不小于零，則記錄數(shù)據(jù)組無效，重新采樣至少四組電壓值，若二階導(dǎo)數(shù)小于零，則根據(jù)所述三階函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)等于零獲取極大值，采樣極大值左右兩側(cè)的兩組數(shù)據(jù)，并分別擬合出一階函數(shù)。

優(yōu)選地，所述兩組數(shù)據(jù)分別包括至少兩組電壓值。

優(yōu)選地，所述S3中，從所述兩組數(shù)據(jù)中找出第一最大值和第二最大值，取平均值作為電網(wǎng)峰值之前還包括：判斷兩組一階導(dǎo)數(shù)之積是否小于零，若不小于零，則記錄數(shù)據(jù)組無效，重新采樣至少四組電壓值，若小于零，則從兩組數(shù)據(jù)中找出第一最大值和第二最大值，取平均值作為電網(wǎng)峰值。

優(yōu)選地，所述電網(wǎng)峰值的計算公式為：

Umax＝k*(Vmax1+Vmax2)/2，其中k為電網(wǎng)比例系數(shù)，Umax為電網(wǎng)峰值，Vmax1為第一最大值，Vmax2為第二最大值。

優(yōu)選地，還包括，得出電網(wǎng)峰值后根據(jù)正弦交流電壓公式計算任意時刻的瞬時值U：

U＝Umax*sin(ωt+τu)