本發(fā)明涉及發(fā)電機技術領域，更具體地說，涉及一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法和裝置。

背景技術：

發(fā)電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備。目前，發(fā)電機已經(jīng)被廣泛應用到工業(yè)生產(chǎn)、國防及人們的日常生活中。在軌道交通、礦業(yè)和冶金等應用領域，發(fā)電機一般需要工作在調速的工況下，這需要對發(fā)電機端電壓進行采集與計算。

現(xiàn)有技術中，采用電壓衰減電路和模擬采集電路進行峰值檢波，通過采集到的峰值計算得到端電壓有效值。但是，當端電壓發(fā)生畸變時，計算得到的端電壓有效值存在較大誤差。

因此，如何提高端電壓有效值的計算精度，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法和裝置，以實現(xiàn)提高端電壓有效值的計算精度的目的。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法，適用于包括發(fā)電機、轉速傳感器、電壓采集模塊、第一存儲區(qū)、第二存儲區(qū)和微處理器的電力系統(tǒng)，所述發(fā)電機端電壓有效值的計算方法，包括：

所述轉速傳感器采集所述發(fā)電機的轉速v；

所述微處理器根據(jù)所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f，并判斷所述頻率f是否達到最大頻率fmax，如果是，則設定采樣頻率fs＝fb，如果否，則設定采樣頻率fs＝fb*f/fmax；

其中，fb為根據(jù)奈奎斯特采樣定理確定的頻率，且fb>2fmax；

所述微處理器判斷所述采樣頻率fs是否滿足奈奎斯特采樣定理；

如果是，則所述微處理器將采樣控制信號發(fā)送給所述電壓采集模塊，所述采樣控制信號攜帶有所述采樣頻率fs和預設的采樣點數(shù)量N；

其中，N＝k*fs/f，k為正整數(shù)；

所述電壓采集模塊基于所述采樣控制信號對預先存儲在所述第一存儲區(qū)中的掃描數(shù)據(jù)進行采樣，得到的采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并將所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N存儲至所述第二存儲區(qū)；

所述第二存儲區(qū)存儲所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并設定存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)；

當所述微處理器輪詢到所述存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)時，所述微處理器獲取所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并計算所述發(fā)電機端電壓的有效值

優(yōu)選的，所述計算所述發(fā)電機端電壓的有效值之后，還包括：所述微處理器設置所述存儲區(qū)標識為無效狀態(tài)，以便當所述存儲區(qū)標識被所述第二存儲區(qū)重新設置為有效狀態(tài)時，獲取采樣數(shù)據(jù)再次進行端電壓有效值的計算。

優(yōu)選的，所述微處理器根據(jù)所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f，具體包括：

所述微處理器利用公式v＝60f/p、所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f。

優(yōu)選的，所述預先存儲在所述第一存儲區(qū)中的掃描數(shù)據(jù)的具體過程，包括：

所述電壓采集模塊對所述發(fā)電機的端電壓進行掃描，得到掃描數(shù)據(jù)，并將所述掃描數(shù)據(jù)存儲至所述第一存儲區(qū)。

優(yōu)選的，還包括：

當所述微處理器判定所述采樣頻率不滿足奈奎斯特采樣定理時，所述電壓采集模塊重新執(zhí)行所述對所述發(fā)電機的端電壓進行掃描，得到掃描數(shù)據(jù)，并將所述掃描數(shù)據(jù)存儲至所述第一存儲區(qū)。

一種發(fā)電機端電壓有效值的計算裝置，適用于包括發(fā)電機、轉速傳感器、電壓采集模塊、第一存儲區(qū)、第二存儲區(qū)和微處理器的電力系統(tǒng)，所述發(fā)電機端電壓有效值的計算裝置，包括：

所述轉速傳感器，用于采集所述發(fā)電機的轉速v；

所述微處理器，用于根據(jù)所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f，并判斷所述頻率f是否達到最大頻率fmax，如果是，則設定采樣頻率fs＝fb，如果否，則設定采樣頻率fs＝fb*f/fmax；其中，fb為根據(jù)奈奎斯特采樣定理確定的頻率，且fb>2fmax；及判斷所述采樣頻率fs是否滿足奈奎斯特采樣定理；如果是，則將采樣控制信號發(fā)送給所述電壓采集模塊，所述采樣控制信號攜帶有所述采樣頻率fs和預設的采樣點數(shù)量N；以及當輪詢到所述存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)時，獲取采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并計算所述發(fā)電機端電壓的有效值

其中，N＝k*fs/f，k為正整數(shù)；

所述電壓采集模塊，用于基于所述采樣控制信號對預先存儲在所述第一存儲區(qū)中的掃描數(shù)據(jù)進行采樣，得到的采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并將所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N存儲至所述第二存儲區(qū)；

所述第二存儲區(qū)，用于存儲所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并設定存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述微處理器，還用于在計算所述發(fā)電機端電壓的有效值之后，設置所述存儲區(qū)標識為無效狀態(tài)，以便當所述存儲區(qū)標識被所述第二存儲區(qū)重新設置為有效狀態(tài)時，獲取采樣數(shù)據(jù)再次進行端電壓有效值的計算。

優(yōu)選的，根據(jù)所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f的所述微處理器，具體用于利用公式v＝60f/p、所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f。

優(yōu)選的，所述電壓采集模塊，還用于對所述發(fā)電機的端電壓進行掃描，得到掃描數(shù)據(jù)，并將所述掃描數(shù)據(jù)存儲至所述第一存儲區(qū)。

優(yōu)選的，所述電壓采集模塊還用于當所述微處理器判定所述采樣頻率不滿足奈奎斯特采樣定理時，重新執(zhí)行所述對所述發(fā)電機的端電壓進行掃描，得到掃描數(shù)據(jù)，并將所述掃描數(shù)據(jù)存儲至所述第一存儲區(qū)。

優(yōu)選的，所述微處理器包括：數(shù)字信號處理器、ARM處理器或精簡指令集的中央處理器。

從上述技術方案可以看出，本發(fā)明所提供的一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法和裝置，該方法包括：轉速傳感器采集發(fā)電機的轉速；微處理器根據(jù)轉速和發(fā)電機的磁極對數(shù)計算端電壓的頻率，并判斷頻率是否達到最大頻率，若是，設定采樣頻率為fb，若否，設定采樣頻率為fb*f/fmax；微處理器判斷采樣頻率是否滿足奈奎斯特采樣定理；若是，微處理器將采樣控制信號發(fā)送給電壓采集模塊，電壓采集模塊基于采樣控制信號對第一存儲區(qū)中的掃描數(shù)據(jù)進行采樣，并將采樣到的數(shù)據(jù)存儲至第二存儲區(qū)；第二存儲區(qū)設定存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)；當微處理器輪詢到存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)時，微處理器獲取采樣數(shù)據(jù)，并根據(jù)采樣數(shù)據(jù)計算發(fā)電機端電壓的有效值。由于本方案中設定的采樣頻率并不是一個固定值，是隨著發(fā)電機端電壓的頻率f而變化的，即本方案中采用的是變頻采樣，能夠隨著端電壓頻率f的改變而改變，即便端電壓發(fā)生畸變也能同步跟隨，因此，根據(jù)變頻采樣得到的采樣數(shù)據(jù)計算發(fā)電機端電壓的有效值，能夠提高端電壓有效值的計算精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例二提供的另一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例三提供的又一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法的流程圖；

圖4為本發(fā)明實施例四提供的一種發(fā)電機端電壓有效值的計算裝置的示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法和裝置，以實現(xiàn)提高端電壓有效值的計算精度的目的。

實施例一

本發(fā)明實施例一提供一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法，如附圖1所示為本發(fā)明實施例一提供的一種發(fā)電機電壓有效值的計算方法的流程圖，所述發(fā)電機端電壓有效值的計算方法適用于包括發(fā)電機、轉速傳感器、電壓采集模塊、第一存儲區(qū)、第二存儲區(qū)和微處理器的電力系統(tǒng)，所述發(fā)電機端電壓有效值的計算方法，包括：

S101：所述轉速傳感器采集所述發(fā)電機的轉速v；

S102：所述微處理器根據(jù)所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f，并判斷所述頻率f是否達到最大頻率fmax，如果是，則設定采樣頻率fs＝fb，如果否，則設定采樣頻率fs＝fb*f/fmax；

其中，fb為根據(jù)奈奎斯特采樣定理確定的頻率，且fb>2fmax；

S103：所述微處理器判斷所述采樣頻率fs是否滿足奈奎斯特采樣定理；

由步驟S102容易得到，當所述頻率f達到最大頻率fmax時，設定的采樣頻率fs＝fb，fb為根據(jù)奈奎斯特采樣定理確定的頻率，且fb>2fmax，此時，fs是必定滿足奈奎斯特采樣定理的。但當所述頻率f未達到最大頻率fmax時，設定的采樣頻率fs＝fb*f/fmax不一定滿足奈奎斯特采樣定理，因此，這里需要判定設定的采樣頻率是否滿足奈奎斯特采樣定理，只有滿足奈奎斯特采樣定理的得到的采樣數(shù)據(jù)才能真實反映發(fā)電機的端電壓。

S104：如果是，則所述微處理器將采樣控制信號發(fā)送給所述電壓采集模塊，所述采樣控制信號攜帶有所述采樣頻率fs和預設的采樣點數(shù)量N；

其中，N＝k*fs/f，k為正整數(shù)；

其中，需要進行說明的是，在實際計算過程中，k在一次計算中只取一個值，k選取的越大計算精度越高。因此，在實際計算過程中，可以根據(jù)精度要求具體選擇k的取值。

S105：所述電壓采集模塊基于所述采樣控制信號對預先存儲在所述第一存儲區(qū)中的掃描數(shù)據(jù)進行采樣，得到的采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并將所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N存儲至所述第二存儲區(qū)；

S106：所述第二存儲區(qū)存儲所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并設定存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)；

S107：當所述微處理器輪詢到所述存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)時，所述微處理器獲取所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并計算所述發(fā)電機端電壓的有效值

其中，需要進行說明的是，在實際計算過程中，微處理器中的定時器對第二存儲區(qū)的存儲區(qū)標識進行輪詢，當存儲區(qū)標識有效時，微處理器才能獲得第二存儲區(qū)的訪問權，從而進行發(fā)電機端電壓有效值的計算。

在本發(fā)明實施例提供的技術方案中，優(yōu)選的，步驟S102中所述微處理器根據(jù)所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f，具體包括：

所述微處理器利用公式v＝60f/p、所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f。

其中，需要進行說明的是，公式v＝60f/p表明了轉速v和發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算發(fā)電機的端電壓的頻率f三者之間的關系，當已知轉速v和發(fā)電機的磁極對數(shù)p的情況下，其中，轉速v是轉速傳感器采集得到，對于某一型號的發(fā)電機來講，發(fā)電機的磁極對數(shù)p是固定已知的，因此，根據(jù)公式推導得到f＝vp/60，能夠較容易得到發(fā)電機的端電壓的頻率f。

在本發(fā)明實施例提供的技術方案中，優(yōu)選的，步驟S105中所述預先存儲在所述第一存儲區(qū)中的掃描數(shù)據(jù)的具體過程，包括：

所述電壓采集模塊對所述發(fā)電機的端電壓進行掃描，得到掃描數(shù)據(jù)，并將所述掃描數(shù)據(jù)存儲至所述第一存儲區(qū)。

其中，需要進行說明的是，在發(fā)電機運行過程中，電壓采集模塊對端電壓進行掃描，并將掃描得到的掃描數(shù)據(jù)存儲在第一存儲區(qū)內，當設定的頻率滿足奈奎斯特采樣定理時對掃描數(shù)據(jù)進行采樣，將采樣得到的采樣數(shù)據(jù)存儲在第二存儲區(qū)，即第二存儲區(qū)存儲的是端電壓的采樣數(shù)據(jù)，供微處理器計算端電壓有效值的數(shù)據(jù)。

由上述本發(fā)明實施例可以看出，本發(fā)明實施例通過轉速傳感器采集發(fā)電機的轉速；微處理器根據(jù)轉速和發(fā)電機的磁極對數(shù)計算端電壓的頻率，并判斷頻率是否達到最大頻率，若是，設定采樣頻率為fb，若否，設定采樣頻為fb*f/fmax；微處理器判斷采樣頻率是否滿足奈奎斯特采樣定理；若是，微處理器將采樣控制信號發(fā)送給電壓采集模塊，電壓采集模塊基于采樣控制信號對第一存儲區(qū)中的掃描數(shù)據(jù)進行采樣，并將采樣到的數(shù)據(jù)存儲至第二存儲區(qū)；第二存儲區(qū)設定存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)；當微處理器輪詢到存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)時，微處理器獲取采樣數(shù)據(jù)，并根據(jù)采樣數(shù)據(jù)計算發(fā)電機端電壓的有效值。由于本方案中設定的采樣頻率并不是一個固定值，是隨著發(fā)電機端電壓的頻率f而變化的，即本方案中采用的是變頻采樣，能夠隨著端電壓頻率f的改變而改變，即便端電壓發(fā)生畸變也能同步跟隨，因此，根據(jù)變頻采樣得到的采樣數(shù)據(jù)計算發(fā)電機端電壓的有效值，能夠提高端電壓有效值的計算精度。

實施例二

基于上述本發(fā)明實施例一提供的一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法，本發(fā)明實施例二公開了另一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法，如附圖2所示為本發(fā)明實施例二提供的一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法的流程圖，所述發(fā)電機端電壓有效值的計算方法，包括：

S201：所述轉速傳感器采集所述發(fā)電機的轉速v；

S202：所述微處理器根據(jù)所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f，并判斷所述頻率f是否達到最大頻率fmax，如果是，則設定采樣頻率fs＝fb，如果否，則設定采樣頻率fs＝fb*f/fmax；

其中，fb為根據(jù)奈奎斯特采樣定理確定的頻率，且fb>2fmax；

S203：所述微處理器判斷所述采樣頻率fs是否滿足奈奎斯特采樣定理；

由步驟S202容易得到，當所述頻率f達到最大頻率fmax時，設定的采樣頻率fs＝fb，fb為根據(jù)奈奎斯特采樣定理確定的頻率，且fb>2fmax，此時，fs是必定滿足奈奎斯特采樣定理的。但當所述頻率f未達到最大頻率fmax時，設定的采樣頻率fs＝fb*f/fmax不一定滿足奈奎斯特采樣定理，因此，這里需要進行判定，只有滿足奈奎斯特采樣定理的得到的采樣數(shù)據(jù)才能真實反映發(fā)電機的端電壓。

S204：如果是，則所述微處理器將采樣控制信號發(fā)送給所述電壓采集模塊，所述采樣控制信號攜帶有所述采樣頻率fs和預設的采樣點數(shù)量N；

其中，N＝k*fs/f，k為正整數(shù)；

其中，需要進行說明的是，在實際計算過程中，k在一次計算中只取一個值，k選取的越大計算精度越高。因此，在實際計算過程中，可以根據(jù)精度要求具體選擇k的取值。

S205：所述電壓采集模塊基于所述采樣控制信號對預先存儲在所述第一存儲區(qū)中的掃描數(shù)據(jù)進行采樣，得到的采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并將所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N存儲至所述第二存儲區(qū)；

S206：所述第二存儲區(qū)存儲所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并設定存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)；

S207：當所述微處理器輪詢到所述存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)時，所述微處理器獲取所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并計算所述發(fā)電機端電壓的有效值

S208：所述微處理器設置所述存儲區(qū)標識為無效狀態(tài)，以便當所述存儲區(qū)標識被所述第二存儲區(qū)重新設置為有效狀態(tài)時，獲取采樣數(shù)據(jù)再次進行端電壓有效值的計算。

其中，需要進行說明的是，當進行完一次端電壓有效值的計算時，需要將第二存儲區(qū)的存儲區(qū)標識設置為無效狀態(tài)，等待下一次符合奈奎斯特采樣定理的采樣數(shù)據(jù)存儲到第二存儲區(qū)時，再將第二存儲區(qū)的存儲區(qū)標識設置為有效狀態(tài)，以便微處理器獲取采樣數(shù)據(jù)再次進行端電壓有效值的計算。如果當進行完一次端電壓有效值的計算時，沒有將第二存儲區(qū)的存儲區(qū)標識設置為無效裝置，即第二存儲區(qū)的存儲標識已知是有效裝置，那么微處理器對存儲區(qū)標識進行輪詢時，輪詢到的結果一直都是有效狀態(tài)，而當微處理器輪詢到有效狀態(tài)時，即獲取采樣數(shù)據(jù)進行端電壓有效值的計算，而此時獲取的采樣數(shù)據(jù)是上一次端電壓有效值計算結果之后的任意掃描數(shù)據(jù)，這是不正確的。因此，當計算完一次端電壓的有效值后需要將第二存儲區(qū)的存儲區(qū)標識設置為無效狀態(tài)。

由上述本發(fā)明實施例可以看出，本發(fā)明實施例能夠完成發(fā)電機端電壓有效值的計算，提供發(fā)電機端電壓有效值計算的精度。此外，在計算完一次端電壓的有效值后，將第二存儲區(qū)的存儲區(qū)標識設置為無效狀態(tài)，以便當所述存儲區(qū)標識被所述第二存儲區(qū)重新設置為有效狀態(tài)時，獲取采樣數(shù)據(jù)再次進行端電壓有效值的計算，保證了端電壓有效值計算的正確性。

實施例三

基于上述本發(fā)明實施例二公開的一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法，本發(fā)明實施例三公開了又一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法，如附圖3所示為本發(fā)明實施例三公開的又一種發(fā)電機端電壓有效值的計算方法，所述方法，包括：

S301：所述轉速傳感器采集所述發(fā)電機的轉速v；

S302：所述微處理器根據(jù)所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f，并判斷所述頻率f是否達到最大頻率fmax，如果是，則設定采樣頻率fs＝fb，如果否，則設定采樣頻率fs＝fb*f/fmax；

其中，fb為根據(jù)奈奎斯特采樣定理確定的頻率，且fb>2fmax；

S303：所述微處理器判斷所述采樣頻率fs是否滿足奈奎斯特采樣定理；如果是，則執(zhí)行S304，如果否，則執(zhí)行S305；

由步驟S302容易得到，當所述頻率f達到最大頻率fmax時，設定的采樣頻率fs＝fb，fb為根據(jù)奈奎斯特采樣定理確定的頻率，且fb>2fmax，此時，fs是必定滿足奈奎斯特采樣定理的。但當所述頻率f未達到最大頻率fmax時，設定的采樣頻率fs＝fb*f/fmax不一定滿足奈奎斯特采樣定理，因此，這里需要進行判定，只有滿足奈奎斯特采樣定理的得到的采樣數(shù)據(jù)才能真實反映發(fā)電機的端電壓。

S304：所述微處理器將采樣控制信號發(fā)送給所述電壓采集模塊，所述采樣控制信號攜帶有所述采樣頻率fs和預設的采樣點數(shù)量N；

其中，N＝k*fs/f，k為正整數(shù)；

其中，需要進行說明的是，在實際計算過程中，k在一次計算中只取一個值，k選取的越大計算精度越高。因此，在實際計算過程中，可以根據(jù)精度要求具體選擇k的取值。

S305:所述電壓采集模塊對所述發(fā)電機的端電壓進行掃描，得到掃描數(shù)據(jù)，并將所述掃描數(shù)據(jù)存儲至所述第一存儲區(qū)；

S306：所述電壓采集模塊基于所述采樣控制信號對預先存儲在所述第一存儲區(qū)中的掃描數(shù)據(jù)進行采樣，得到的采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并將所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N存儲至所述第二存儲區(qū)；

S307：所述第二存儲區(qū)存儲所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并設定存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)；

S308：當所述微處理器輪詢到所述存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)時，所述微處理器獲取所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并計算所述發(fā)電機端電壓的有效值

S309：所述微處理器設置所述存儲區(qū)標識為無效狀態(tài)，以便當所述存儲區(qū)標識被所述第二存儲區(qū)重新設置為有效狀態(tài)時，獲取采樣數(shù)據(jù)再次進行端電壓有效值的計算。

其中，需要進行說明的是，當進行完一次端電壓有效值的計算時，需要將第二存儲區(qū)的存儲區(qū)標識設置為無效狀態(tài)，等待下一次符合奈奎斯特采樣定理的采樣數(shù)據(jù)存儲到第二存儲區(qū)時，再將第二存儲區(qū)的存儲區(qū)標識設置為有效狀態(tài)，以便微處理器獲取采樣數(shù)據(jù)再次進行端電壓有效值的計算。如果當進行完一次端電壓有效值的計算時，沒有將第二存儲區(qū)的存儲區(qū)標識設置為無效裝置，即第二存儲區(qū)的存儲標識已知是有效裝置，那么微處理器對存儲區(qū)標識進行輪詢時，輪詢到的結果一直都是有效狀態(tài)，而當微處理器輪詢到有效狀態(tài)時，即獲取采樣數(shù)據(jù)進行端電壓有效值的計算，而此時獲取的采樣數(shù)據(jù)是上一次端電壓有效值計算結果之后的任意掃描數(shù)據(jù)，這是不正確的。因此，當計算完一次端電壓的有效值后需要將第二存儲區(qū)的存儲區(qū)標識設置為無效狀態(tài)。

由上述本發(fā)明實施例可以看出，本發(fā)明實施例能夠完成發(fā)電機端電壓有效值的計算，提供發(fā)電機端電壓有效值計算的精度。當設定的采樣頻率不滿足奈奎斯特采樣定理時，則重新對端電壓進行掃描，實現(xiàn)對端電壓的數(shù)據(jù)的實時掃描。此外，在計算完一次端電壓的有效值后，將第二存儲區(qū)的存儲區(qū)標識設置為無效狀態(tài)，以便當所述存儲區(qū)標識被所述第二存儲區(qū)重新設置為有效狀態(tài)時，獲取采樣數(shù)據(jù)再次進行端電壓有效值的計算，保證了端電壓有效值計算的正確性。

實施例四

本發(fā)明實施例四提供了一種發(fā)電機端電壓有效值的計算裝置，如附圖4所示為本發(fā)明實施例四提供的一種發(fā)電機端電壓有效值的計算裝置，所述裝置適用于包括發(fā)電機、轉速傳感器、電壓采集模塊、第一存儲區(qū)、第二存儲區(qū)和微處理器的電力系統(tǒng)，所述發(fā)電機端電壓有效值的計算裝置，包括：

所述轉速傳感器101，用于采集所述發(fā)電機的轉速v；

所述微處理器102，用于根據(jù)所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f，并判斷所述頻率f是否達到最大頻率fmax，如果是，則設定采樣頻率fs＝fb，如果否，則設定采樣頻率fs＝fb*f/fmax；其中，fb為根據(jù)奈奎斯特采樣定理確定的頻率，且fb>2fmax；及判斷所述采樣頻率fs是否滿足奈奎斯特采樣定理；如果是，則將采樣控制信號發(fā)送給所述電壓采集模塊103，所述采樣控制信號攜帶有所述采樣頻率fs和預設的采樣點數(shù)量N；以及當輪詢到所述存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)時，獲取采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并計算所述發(fā)電機端電壓的有效值

其中，N＝k*fs/f，k為正整數(shù)；

所述電壓采集模塊103，用于基于所述采樣控制信號對預先存儲在所述第一存儲區(qū)104中的掃描數(shù)據(jù)進行采樣，得到的采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并將所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N存儲至所述第二存儲區(qū)105；

所述第二存儲區(qū)105，用于存儲所述采樣數(shù)據(jù)u₁、u₂、……、u_N，并設定存儲區(qū)標識為有效狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述微處理器102包括：數(shù)字信號處理器、ARM處理器或精簡指令集的中央處理器。

可以理解的是，微處理器可以是數(shù)字信號處理器、ARM處理器或精簡指令集的中央處理器，也可以是其他類型的處理器，這里不一一列舉。

在本發(fā)明實施例提供的技術方案中，優(yōu)選的，所述微處理器102，還用于在計算所述發(fā)電機端電壓的有效值之后，設置所述存儲區(qū)標識為無效狀態(tài)，以便當所述存儲區(qū)標識被所述第二存儲區(qū)105重新設置為有效狀態(tài)時，獲取采樣數(shù)據(jù)再次進行端電壓有效值的計算。

優(yōu)選的，根據(jù)所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f的所述微處理器102，具體用于利用公式v＝60f/p、所述轉速v和所述發(fā)電機的磁極對數(shù)p計算所述發(fā)電機的端電壓的頻率f。

優(yōu)選的，所述電壓采集模塊103，還用于對所述發(fā)電機的端電壓進行掃描，得到掃描數(shù)據(jù)，并將所述掃描數(shù)據(jù)存儲至所述第一存儲區(qū)104。

優(yōu)選的，所述電壓采集模塊103還用于當所述微處理器判定所述采樣頻率不滿足奈奎斯特采樣定理時，重新執(zhí)行所述對所述發(fā)電機的端電壓進行掃描，得到掃描數(shù)據(jù)，并將所述掃描數(shù)據(jù)存儲至所述第一存儲區(qū)104。

由于本方案中設定的采樣頻率并不是一個固定值，是隨著發(fā)電機端電壓的頻率f而變化的，即本方案中采用的是變頻采樣，能夠隨著端電壓頻率f的改變而改變，即便端電壓發(fā)生畸變也能同步跟隨，因此，提高了端電壓有效值的計算精度。進一步的，當設定的采樣頻率不滿足奈奎斯特采樣定理時，則重新對端電壓進行掃描，能夠實現(xiàn)對端電壓的數(shù)據(jù)進行實時掃描。此外，在計算完一次端電壓的有效值后，將第二存儲區(qū)的存儲區(qū)標識設置為無效狀態(tài)，以便當所述存儲區(qū)標識被所述第二存儲區(qū)重新設置為有效狀態(tài)時，獲取采樣數(shù)據(jù)再次進行端電壓有效值的計算，保證了端電壓有效值計算的正確性。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。