[發明專利]一種改進增益有限脈沖響應濾波的電網信號頻率檢測方法

有效

• 申請號: 202110329745.2
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN112710899B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 許繼和;樊友杰;朱亮;晏依;舒驍驍;湯振華;祝君劍;俞林剛;劉玲;劉仕萍
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司供電服務管理中心;國網江西省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R23/165
• 分類號: G01R23/165;G01R23/175;G01R23/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 袁紅梅

1.一種改進增益有限脈沖響應濾波的電網信號頻率檢測方法，其特征在于：將被檢測的信號x[n]分別送至改進增益有限脈沖響應濾波器S和自適應延時相位偏移校正單元D，其中n為信號離散序列的標號，設改進增益有限脈沖響應濾波器S的輸出為y[n]，自適應延時相位偏移校正單元D的輸出為x_D[n]，分別將y[n]和x_D[n]輸入至長度為N的低通平均濾波器RA，分別得到輸出A_y[n]和A_x[n]，計算A_y[n]和A_x[n]的比值后，運用濾波器頻率響應增益推算式，即可實現信號頻率的快速檢測；

所述改進增益有限脈沖響應濾波器S，通過以下步驟構建：

步驟1.1，計算長度為N=2M+1的I型有限脈沖響應濾波器h[n]，滿足h[n]=h[-n]，-M≤n≤M，其中M為正整數，其頻率響應函數為

其中，角頻率ω=2πf；

步驟1.2，對h[n]進行p+1次自卷積運算，p為正整數，得到p階卷積濾波器h_p[n]；

步驟1.3，對h_p[n]進行時域膨脹以擴展其脈沖響應，即通過在濾波器樣本之間插入零：

其中，擴展因子L的取值范圍為正整數，當L=1時為不插入零的特殊情況，插入零的時域膨脹后得到序列，該序列即為改進增益有限脈沖響應濾波器S。

2.根據權利要求1所述的一種改進增益有限脈沖響應濾波的電網信號頻率檢測方法，其特征在于：所述自適應延時相位偏移校正單元D，工作步驟包括：

步驟2.1，對被檢測信號x[n]進行快速傅里葉變換，在離散幅度譜X中找到峰值譜線，根據離散峰值譜線序號在離散相位譜P的對應位置，根據傅里葉頻譜理論式，得到被檢測的信號x[n]的初相位粗略估計?_s1；

步驟2.2，設置延時系數為r，r為整數且取值小于被檢測信號x[n]長度N的二分之一，對信號x[n]進行延時操作，得到延時后信號x_r[n]；

步驟2.3，對經過延時后的信號x_r[n]進行快速傅里葉變換，得到延時后信號x_r[n]的初相位粗略估計?_s2；

步驟2.4，計算延時相位偏移校正系數u：

步驟2.5，設被檢測信號x[n]的采樣頻率為f_s，采用延時相位偏移校正系數u對被檢測信號x[n]的離散相位譜P進行修正得到校正后的離散相位譜P_D：

用離散幅度譜X和校正后的離散相位譜P_D進行離散傅里葉逆變換，其輸出即為自適應延時相位偏移校正單元D的輸出x_D[n]。