電力信號的截止相位檢測方法和系統(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，特別是涉及一種電力信號的截止相位檢測方法和系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)的頻率測量、相位測量、幅值測量等在本質(zhì)上均為正弦信號參數(shù)的測量。 電力信號在本質(zhì)上是一種正弦信號，傅里葉變換等是實現(xiàn)正弦信號參數(shù)測量的基本方法， 在電力系統(tǒng)有廣泛的應(yīng)用。但隨著參數(shù)測量技術(shù)的發(fā)展，傅里葉變換存在的問題也越顯突 出，難以進一步滿足電力系統(tǒng)對正弦參數(shù)高準(zhǔn)確度計算的要求。
[0003] 在電力系統(tǒng)正弦信號參數(shù)測量方面，有形式各樣的參數(shù)測量方法，如零交法、基于 濾波的測量法、基于小波變換法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的測量法、基于DFT變換的測量法等。
[0004] 但是，電網(wǎng)運行額定工頻為50Hz，屬于較低的正弦頻率，以上所述的正弦信號參數(shù) 測量方法對低頻信號的參數(shù)測量準(zhǔn)確度低，且抗噪聲干擾性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，有必要針對以上所述的參數(shù)測量方法對低頻信號的參數(shù)測量準(zhǔn)確度低， 且抗噪聲干擾性差的問題，提供一種電力信號的截止相位檢測方法和系統(tǒng)。
[0006] -種電力信號的截止相位檢測方法，包括以下步驟：
[0007] 根據(jù)預(yù)設(shè)信號周期數(shù)和預(yù)設(shè)采樣頻率計算預(yù)設(shè)序列長度，對電力信號進行采樣， 獲得預(yù)設(shè)序列長度的正向信號序列；
[0008] 對所述正向信號序列進行頻率初測，生成所述電力信號的初步頻率，并以所述初 步頻率為參考頻率；
[0009] 將所述正向信號序列反向輸出，獲得所述正向信號序列的反褶序列；
[0010] 將所述反褶序列進行截短，獲得反褶截短序列，其中，截短的長度為所述正向信號 序列的單位周期序列長度的〇. 25倍；
[0011] 以所述參考頻率的余弦函數(shù)和所述參考頻率的正弦函數(shù)分別與所述反褶序列相 乘，生成第一實頻向量序列和第一虛頻向量序列；
[0012] 以所述余弦函數(shù)和所述正弦函數(shù)分別與所述反褶截短序列相乘，生成第二實頻向 量序列和第二虛頻向量序列；
[0013] 分別對所述第一實頻向量序列和所述第一虛頻向量序列進行數(shù)字濾波，生成第一 實頻向量濾波序列和第一虛頻向量濾波序列；
[0014] 分別對所述第一實頻向量濾波序列和所述第一虛頻向量濾波序列進行積分運算， 生成第一實頻向量積分值和第一虛頻向量積分值；
[0015] 分別對所述第二實頻向量序列和所述第二虛頻向量序列進行數(shù)字濾波，生成第二 實頻向量濾波序列和第二虛頻向量濾波序列；
[0016] 分別對所述第二實頻向量濾波序列和所述第二虛頻向量濾波序列進行積分運算， 生成第二實頻向量積分值和第二虛頻向量積分值；
[0017] 根據(jù)預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一虛頻向量積分值與所述第一實頻向量積分 值轉(zhuǎn)換為第一相位；
[0018] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第二虛頻向量積分值與所述第二實頻向量 積分值轉(zhuǎn)換為第二相位；
[0019] 根據(jù)預(yù)設(shè)的截止相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一相位和所述第二相位轉(zhuǎn)換為所述電力 信號的截止相位。
[0020] 一種電力信號的截止相位檢測系統(tǒng)，包括：
[0021] 采樣模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)信號周期數(shù)和預(yù)設(shè)采樣頻率計算預(yù)設(shè)序列長度，對電力 信號進行采樣，獲得預(yù)設(shè)序列長度的正向信號序列；
[0022] 初測模塊，用于對所述正向信號序列進行頻率初測，生成所述電力信號的初步頻 率，并以所述初步頻率為參考頻率；
[0023] 反褶模塊，用于將所述正向信號序列反向輸出，獲得所述正向信號序列的反褶序 列；
[0024] 截短模塊，用于將所述反褶序列進行截短，獲得反褶截短序列，其中，截短的長度 為所述正向信號序列的單位周期序列長度的〇. 25倍；
[0025] 第一混頻模塊，用于以所述參考頻率的余弦函數(shù)和所述參考頻率的正弦函數(shù)分別 與所述反褶序列相乘，生成第一實頻向量序列和第一虛頻向量序列；
[0026] 第二混頻模塊，用于以所述余弦函數(shù)和所述正弦函數(shù)分別與所述反褶截短序列相 乘，生成第二實頻向量序列和第二虛頻向量序列；
[0027] 第一濾波模塊，用于分別對所述第一實頻向量序列和所述第一虛頻向量序列進行 數(shù)字濾波，生成第一實頻向量濾波序列和第一虛頻向量濾波序列；
[0028] 第一積分模塊，用于分別對所述第一實頻向量濾波序列和所述第一虛頻向量濾波 序列進行積分運算，生成第一實頻向量積分值和第一虛頻向量積分值；
[0029] 第二濾波模塊，用于分別對所述第二實頻向量序列和所述第二虛頻向量序列進行 數(shù)字濾波，生成第二實頻向量濾波序列和第二虛頻向量濾波序列；
[0030] 第二積分模塊，用于分別對所述第二實頻向量濾波序列和所述第二虛頻向量濾波 序列進行積分運算，生成第二實頻向量積分值和第二虛頻向量積分值；
[0031] 第一相位模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一虛頻向量積分值與所 述第一實頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第一相位；
[0032] 第二相位模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第二虛頻向量積分值 與所述第二實頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第二相位；
[0033] 截止相位模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的截止相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一相位和所述第二 相位轉(zhuǎn)換為所述電力信號的截止相位。
[0034] 以上所述電力信號的截止相位檢測方法和系統(tǒng)，將采樣所得的正向信號序列反向 輸出獲得反褶序列，將反褶序列進行截短處理，獲得反褶截短序列，所述截短長度原則上取 所述信號序列單位周期序列長度的〇. 25倍；以所測參考頻率的余弦函數(shù)和所述參考頻率 的正弦函數(shù)分別與反褶序列和反褶截短序列相乘，生成兩組實頻向量序列和虛頻向量序 列；通過對兩組虛頻向量序列和實頻向量序列數(shù)字濾波，生成兩組虛數(shù)向量濾波序列和實 數(shù)向量濾波序列，進而積分生成兩組虛數(shù)向量積分值和實數(shù)向量積分值；再根據(jù)預(yù)設(shè)的相 位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將兩組實數(shù)向量積分值和虛數(shù)向量積分值轉(zhuǎn)換為兩個相位，進而根據(jù)預(yù)設(shè)的 相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將兩個相位轉(zhuǎn)換為所述電力信號的截止相位，具有較高的準(zhǔn)確度。
【附圖說明】
[0035] 圖1是本發(fā)明電力信號的截止相位檢測方法第一實施方式的流程示意圖；
[0036] 圖2是本發(fā)明電力信號的截止相位檢測方法進行反向輸出和截短的示意圖；
[0037] 圖3是本發(fā)明電力信號的截止相位檢測方法的截止相位檢測相對誤差的實驗結(jié) 果圖；
[0038] 圖4是本發(fā)明電力信號的截止相位檢測系統(tǒng)第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0039] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進 一步地詳細描述。
[0040] 本發(fā)明中的步驟雖然用標(biāo)號進行了排列，但并不用于限定步驟的先后次序，除非 明確說明了步驟的次序或者某步驟的執(zhí)行需要其他步驟作為基礎(chǔ)，否則步驟的相對次序是 可以調(diào)整的。
[0041] 請參閱圖1，圖1是本發(fā)明的電力信號的截止相位檢測方法第一實施方式的流程 示意圖。
[0042] 本實施方式的所述電力信號的截止相位檢測方法可包括以下步驟：
[0043] 步驟S101，根據(jù)預(yù)設(shè)信號周期數(shù)和預(yù)設(shè)采樣頻率計算預(yù)設(shè)序列長度，對電力信號 進行采樣，獲得預(yù)設(shè)序列長度的正向信號序列。
[0044] 步驟S102,對所述正向信號序列進行頻率初測，生成所述電力信號的初步頻率，并 以所述初步頻率為參考頻率。
[0045] 步驟S103,將所述正向信號序列反向輸出，獲得所述正向信號序列的反褶序列。
[0046] 步驟S104,將所述反褶序列進行截短，獲得反褶截短序列，其中，截短的長度為所 述正向信號序列的單位周期序列長度的0. 25倍。
[0047] 步驟S105,以所述參考頻率的余弦函數(shù)和所述參考頻率的正弦函數(shù)分別與所述反 褶序列相乘，生成第一實頻向量序列和第一虛頻向量序列。
[0048] 步驟S106,以所述余弦函數(shù)和所述正弦函數(shù)分別與所述反褶截短序列相乘，生成 第二實頻向量序列和第二虛頻向量序列。
[0049] 步驟S107,分別對所述第一實頻向量序列和所述第一虛頻向量序列進行數(shù)字濾 波，生成第一實頻向量濾波序列和第一虛頻向量濾波序列。
[0050] 步驟S108,分別對所述第一實頻向量濾波序列和所述第一虛頻向量濾波序列進行 積分運算，生成第一實頻向量積分值和第一虛頻向量積分值。
[0051] 步驟S109,分別對所述第二實頻向量序列和所述第二虛頻向量序列進行數(shù)字濾 波，生成第二實頻向量濾波序列和第二虛頻向量濾波序列。
[0052] 步驟S110,分別對所述第二實頻向量濾波序列和所述第二虛頻向量濾波序列進行 積分運算，生成第二實頻向量積分值和第二虛頻向量積分值。
[0053] 步驟Slll，根據(jù)預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一虛頻向量積分值與所述第一實 頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第一相位。
[0054] 步驟S112,根據(jù)所述預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第二虛頻向量積分值與所述第 二實頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第二相位。
[0055] 步驟S113,根據(jù)預(yù)設(shè)的截止相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一相位和所述第二相位轉(zhuǎn)換 為所述電力信號的截止相位。
[0056] 本實施方式，將采樣所得的正向信號序列反向輸出獲得反褶序列，將反褶序列進 行截短處理，獲得反褶