對(duì)電力信號(hào)序列進(jìn)行零初相位余弦函數(shù)調(diào)制方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種對(duì)電力信號(hào)序列進(jìn)行零初相位余弦函 數(shù)調(diào)制的方法、對(duì)電力信號(hào)序列進(jìn)行零初相位余弦函數(shù)調(diào)制的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)的正弦參數(shù)的測(cè)量包括頻率測(cè)量、相位測(cè)量、幅值測(cè)量等。傅里葉變換是 實(shí)現(xiàn)正弦參數(shù)測(cè)量的基本方法，在電力系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用。但隨著正弦參數(shù)測(cè)量技術(shù)的 發(fā)展，傅里葉變換存在的問(wèn)題也越顯突出，其難以進(jìn)一步滿足電力系統(tǒng)對(duì)正弦參數(shù)高準(zhǔn)確 度計(jì)算的要求。
[0003] 在電力系統(tǒng)正弦參數(shù)測(cè)量方面，還有一些改進(jìn)的參數(shù)測(cè)量方法，如零交法、基于 濾波的測(cè)量法、基于小波變換法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量法、基于DFT (Discrete Fourier Transform，離散傅里葉變換）變換的測(cè)量法等。電網(wǎng)運(yùn)行額定工頻在50Hz (赫茲）附近， 屬于頻率較低的正弦頻率。由于實(shí)際信號(hào)處理技術(shù)的局限性和信號(hào)構(gòu)成的復(fù)雜性，如信號(hào) 離散采樣產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量化背景噪聲影響，信號(hào)序列截?cái)嘁鸬念l譜泄漏問(wèn)題客觀上難以避 免，信號(hào)任意初相位問(wèn)題的影響，信號(hào)中的直流和分次諧波及次諧波問(wèn)題的影響等，這些算 法的測(cè)量精度也較低，且抗諧波和噪聲干擾性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種對(duì)電力信號(hào)序列進(jìn)行零初相位余弦函數(shù) 調(diào)制的方法和系統(tǒng)，能夠提高正弦參數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確度、提高抗諧波和噪聲干擾性。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種對(duì)電力信號(hào)序列進(jìn)行零初相位余弦函數(shù)調(diào)制的方法，包括步驟：
[0007] 根據(jù)電力信號(hào)頻率范圍的下限、預(yù)設(shè)采樣頻率和預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)，得到初步 采樣序列長(zhǎng)度；
[0008] 根據(jù)所述初步采樣序列長(zhǎng)度對(duì)所述電力信號(hào)進(jìn)行初步采樣，獲取所述電力信號(hào)的 初步米樣序列；
[0009] 對(duì)所述初步采樣序列進(jìn)行頻率初測(cè)，獲取所述電力信號(hào)的初步頻率，根據(jù)所述初 步頻率確定參考頻率；
[0010] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)采樣頻率和所述參考頻率，得到所述電力信號(hào)的單位周期序列長(zhǎng) 度；
[0011] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)和所述單位周期序列長(zhǎng)度，得到預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度；
[0012] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度，從所述初步采樣序列中獲取正向序列；
[0013] 將所述正向序列反向輸出，獲取所述正向序列的反褶序列；
[0014] 將所述正向序列和所述反褶序列相加，得到零初相位余弦函數(shù)調(diào)制序列。
[0015] -種對(duì)電力信號(hào)序列進(jìn)行零初相位余弦函數(shù)調(diào)制的系統(tǒng)，包括：
[0016] 初步采樣序列長(zhǎng)度確定模塊，用于根據(jù)電力信號(hào)頻率范圍的下限、預(yù)設(shè)采樣頻率 和預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)，得到初步采樣序列長(zhǎng)度；
[0017] 初步采樣序列獲取模塊，用于根據(jù)所述初步采樣序列長(zhǎng)度對(duì)所述電力信號(hào)進(jìn)行初 步采樣，獲取所述電力信號(hào)的初步采樣序列；
[0018] 參考頻率確定模塊，用于對(duì)所述初步采樣序列進(jìn)行頻率初測(cè)，獲取所述電力信號(hào) 的初步頻率，根據(jù)所述初步頻率確定參考頻率；
[0019] 單位周期序列長(zhǎng)度確定模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)采樣頻率和所述參考頻率，得到 所述電力信號(hào)的單位周期序列長(zhǎng)度；
[0020] 預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度確定模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)和所述單位周期序列 長(zhǎng)度，得到預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度；
[0021] 正向序列獲取模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度，從所述初步采樣序列中獲取正 向序列；
[0022] 反褶序列獲取模塊，用于將所述正向序列反向輸出，獲取所述正向序列的反褶序 列；
[0023] 余弦函數(shù)調(diào)制序列確定模塊，用于將所述正向序列和所述反褶序列相加，得到零 初相位余弦函數(shù)調(diào)制序列。
[0024] 本發(fā)明對(duì)電力信號(hào)序列進(jìn)行零初相位余弦函數(shù)調(diào)制的方法和系統(tǒng)，通過(guò)一系列操 作獲得正向序列和反褶序列，將所述正向序列和反褶序列相加，在電力信號(hào)序列初相位較 大變化范圍內(nèi)，將電力?目號(hào)序列調(diào)制為零初相位或初相位在零附近的余弦函數(shù)調(diào)制序列。 本發(fā)明得到的所述余弦函數(shù)調(diào)制序列避開了信號(hào)序列初相位變化較大問(wèn)題的影響，同時(shí)所 述余弦函數(shù)調(diào)制序列攜帶了數(shù)值較大的信號(hào)序列全相位差信息，可顯著的提高正弦參數(shù)測(cè) 量的準(zhǔn)確度、提高抗諧波和噪聲干擾性。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為本發(fā)明對(duì)電力信號(hào)序列進(jìn)行零初相位余弦函數(shù)調(diào)制的方法實(shí)施例的流程 示意圖；
[0026] 圖2為本發(fā)明正向序列和反褶序列的示意圖；
[0027] 圖3為本發(fā)明對(duì)電力信號(hào)序列進(jìn)行零初相位余弦函數(shù)調(diào)制的系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu) 示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 為了更好的理解本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、采取的技術(shù)方案以及達(dá)到的技術(shù)效 果，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)描述。
[0029] 如圖1所示，一種對(duì)電力信號(hào)序列進(jìn)行零初相位余弦函數(shù)調(diào)制的方法，包括步驟：
[0030] S101、根據(jù)電力信號(hào)頻率范圍的下限、預(yù)設(shè)采樣頻率和預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)，得到 初步采樣序列長(zhǎng)度；
[0031] S102、根據(jù)所述初步采樣序列長(zhǎng)度對(duì)所述電力信號(hào)進(jìn)行初步采樣，獲取所述電力 信號(hào)的初步采樣序列；
[0032] S103、對(duì)所述初步采樣序列進(jìn)行頻率初測(cè)，獲取所述電力信號(hào)的初步頻率，根據(jù)所 述初步頻率確定參考頻率；
[0033] S104、根據(jù)所述預(yù)設(shè)采樣頻率和所述參考頻率，得到所述電力信號(hào)的單位周期序 列長(zhǎng)度；
[0034] S105、根據(jù)所述預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)和所述單位周期序列長(zhǎng)度，得到預(yù)設(shè)序列長(zhǎng) 度；
[0035] S106、根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度，從所述初步采樣序列中獲取正向序列；
[0036] S107、將所述正向序列反向輸出，獲取所述正向序列的反褶序列；
[0037] S108、將所述正向序列和所述反褶序列相加，得到零初相位余弦函數(shù)調(diào)制序列。
[0038] 電力信號(hào)是一種基波成分為主的正弦信號(hào)。正弦信號(hào)廣指正弦函數(shù)信號(hào)和余弦函 數(shù)信號(hào)。電力信號(hào)頻率范圍一般為45Hz (赫茲）~55Hz。所以電力信號(hào)頻率范圍的下限 。"可以取為45Hz。預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)C211可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，例如，可以將預(yù) 設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)C 211設(shè)置為偶數(shù)，假設(shè)為12等。在一個(gè)實(shí)施例中，可以根據(jù)式（1)確定 初步采樣序列長(zhǎng)度Nstart:
[0040] 其中，（int)表示取整；fn為預(yù)設(shè)采樣頻率，單位為Hz ;Nstart^tl單位無(wú)量綱，C211的 單位無(wú)量綱，￡_的單位為Hz。
[0041] 得到初步采樣序列長(zhǎng)度后，根據(jù)初步采樣序列長(zhǎng)度對(duì)電力信號(hào)進(jìn)行初步采樣。例 如，所述電力信號(hào)為單基波頻率的余弦函數(shù)信號(hào)，根據(jù)初步采樣序列長(zhǎng)度對(duì)單基波頻率的 余弦函數(shù)信號(hào)進(jìn)行初步采樣，獲得的電力信號(hào)的初步采樣序列X start(η)為式（2):
[0045] 其中，A為信號(hào)幅值，單位可以為V ; ω為信號(hào)頻率，單位為rad/s ;Τη為采樣間隔， 單位為s ;匕為預(yù)設(shè)采樣頻率，單位為Hz ;η為序列離散數(shù)，單位無(wú)量綱；f為信號(hào)初相位，單 位為rad ;Nstart為初步采樣序列長(zhǎng)度，單位無(wú)量綱。
[0046] 得到初步采樣序列后，可以通過(guò)零交法、基于濾波的算法、基于小波變換算法、基 于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法、基于DFT變換的頻率算法或基于相位差的頻率算法等對(duì)初步采樣序列 進(jìn)行頻率初測(cè)，獲取初步頻率ω。，初步頻率ω。的單