[發(fā)明專利]交流信號(hào)同步采樣方法、裝置和交流采樣設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210120663.1
• 申請(qǐng)日: 2022-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN114460363A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳首超;張深杰;陳勝男;高平;徐初功;張旭俊;陳曉軍;陽(yáng)丹紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江天正電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R23/02
• 分類號(hào): G01R23/02
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 梁韜

1.一種交流信號(hào)同步采樣方法，其特征在于，包括：

按照對(duì)應(yīng)周期的采樣間隔對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行等間隔采樣，得到對(duì)應(yīng)周期的包含預(yù)設(shè)數(shù)量的采樣點(diǎn)的采樣序列；

在進(jìn)行當(dāng)前周期采樣期間，對(duì)上一周期的所述采樣序列進(jìn)行快速傅里葉變換計(jì)算，得到上一周期所述交流信號(hào)的幅值譜，并根據(jù)上一周期的所述幅值譜，計(jì)算所述交流信號(hào)各個(gè)參數(shù)的有效值；

在檢測(cè)到上一周期采樣滿足預(yù)設(shè)采樣調(diào)整條件時(shí)，對(duì)上一周期的所述采樣間隔進(jìn)行調(diào)整，以將調(diào)整后的采樣間隔作為下一周期的采樣間隔；

返回所述按照對(duì)應(yīng)周期的采樣間隔對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行等間隔采樣的步驟，直至達(dá)到采樣截止條件時(shí)停止采樣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流信號(hào)同步采樣方法，其特征在于，所述對(duì)上一周期的所述采樣序列進(jìn)行快速傅里葉變換計(jì)算，得到上一周期所述交流信號(hào)的幅值譜，包括：

對(duì)所述預(yù)設(shè)數(shù)量的采樣點(diǎn)按照時(shí)間抽選進(jìn)行奇偶分解，得到多個(gè)兩點(diǎn)子序列；

在第一級(jí)蝶形運(yùn)算中，對(duì)所述多個(gè)兩點(diǎn)子序列構(gòu)成的輸入序列進(jìn)行實(shí)部加減操作，得到第一輸出序列；

在第二級(jí)蝶形運(yùn)算中，對(duì)所述第一輸出序列進(jìn)行實(shí)部加減操作和虛部賦值操作，得到第二輸出序列；

在第三級(jí)及之后級(jí)數(shù)的蝶形運(yùn)算中，對(duì)所述第二輸出序列進(jìn)行復(fù)數(shù)運(yùn)算操作，得到所述交流信號(hào)的幅值譜。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交流信號(hào)同步采樣方法，其特征在于，所述對(duì)所述多個(gè)兩點(diǎn)子序列構(gòu)成的輸入序列進(jìn)行實(shí)部加減操作，得到第一輸出序列，包括：

通過(guò)查表確定所有兩點(diǎn)子序列的倒位序，以得到按照倒位序排列的輸入序列；

將所述輸入序列中作為實(shí)部的相應(yīng)子序列進(jìn)行加減運(yùn)算，得到按照自然順序排列的第一輸出序列。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流信號(hào)同步采樣方法，其特征在于，所述幅值譜包括所述交流信號(hào)的基波頻率，所述對(duì)上一周期的所述采樣間隔進(jìn)行調(diào)整，包括：

根據(jù)上一周期和與上一周期相鄰的前一周期的所述交流信號(hào)的基波頻率，計(jì)算相鄰兩周期信號(hào)之間的頻率偏差；

對(duì)上一周期所述交流信號(hào)的基波頻率進(jìn)行所述頻率偏差補(bǔ)償，得到實(shí)際信號(hào)頻率；

根據(jù)所述實(shí)際信號(hào)頻率計(jì)算調(diào)整后的采樣間隔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流信號(hào)同步采樣方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)采樣調(diào)整條件包括：

每執(zhí)行至少兩次周期采樣后進(jìn)行一次采樣間隔調(diào)整，所述至少兩次周期采樣包括兩次周期采樣、三次周期采樣和四次周期采樣中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流信號(hào)同步采樣方法，其特征在于，所述按照對(duì)應(yīng)周期的采樣間隔對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行等間隔采樣，得到對(duì)應(yīng)周期的包含預(yù)設(shè)數(shù)量的采樣點(diǎn)的采樣序列，之前包括：

按照預(yù)設(shè)初始采樣間隔對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行等間隔采樣，得到第一周期的包含預(yù)設(shè)數(shù)量的采樣點(diǎn)的采樣序列，所述第一周期的采樣序列用于在進(jìn)行第二周期采樣期間進(jìn)行快速傅里葉變換計(jì)算。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的交流信號(hào)同步采樣方法，其特征在于，所述幅值譜包括所述交流信號(hào)的基波頻率分量和諧波頻率分量，所述參數(shù)的有效值包括對(duì)應(yīng)頻率分量的電壓有效值、對(duì)應(yīng)頻率分量的電流有效值、對(duì)應(yīng)周期的總電壓和對(duì)應(yīng)周期的總電流中的一種或多種；

所述對(duì)應(yīng)頻率的電壓有效值和電流有效值的計(jì)算公式分別為：

其中，u_k和i_k分別表示第k次頻率的電壓有效值和電流有效值，u_ak和u_bk分別表示電壓信號(hào)第k次頻率分量的實(shí)部和虛部；i_ak和i_bk分別電流信號(hào)表示第k次頻率分量的實(shí)部和虛部，k＝0,1,2，…，K，K為整數(shù)；

所述對(duì)應(yīng)周期的總電壓和總電流的計(jì)算公式分別為：

其中，U_total表示對(duì)應(yīng)周期的總電壓；I_total表示對(duì)應(yīng)周期的總電流。