[发明专利]一种多周波采样频率补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统输变电设备测试技术领域，特别是涉及一种多周波采样频率补偿方法。

背景技术

高压输电线路正序参数和零序参数以及线路间的互阻抗和耦合电容均是电网重要的系统参数，是电网保护整定，无功补偿，结构优化的重要依据。运行规程(《架空送电线路施工及验收规范》、《110千伏及以上送变电基本建设工程启动验收规程》、《继电保护及安全自动装置运行管理规程》及《DL/T559-94》、《DL/T584-95》等)规定，输电线路在新建，改建后，必须实测参数后才能投入运行。

电网密集程度越来越高，同塔双回或者多回线路成为常态，线路间耦合的紧密程度达到空前的水平，电磁耦合感应的工频干扰电流可以达到100A，高可靠性电能供给的需求使得通过停电来降低干扰水平越来越不容易操作，传统的试验方法中，采用工频电源进行试验的方法不能消除干扰对试验结果的影响，采用偏离工频干扰(50Hz)的异频信号测量线路参数，在频域分离有用的异频测试信号和干扰信号的方法应运而生，异频测试方法在介质损耗测量和大型接地网参数测量中也有广泛应用。

目前现有的技术具有其局限性。异频测试方法的信号处理关键在于频域信号分离，要准确分离测试信号和干扰信号得到稳定的测试结果，干扰信号在测试频点的衰减要达到40db及以上。现有方法采用离散傅里叶变换，采集一个或者两个工频周期被测信号，对信号进行谐波分析，在频域上分离有用的异频测试信号和工频干扰信号。由于异频测试中测试信号频点距离工频(50Hz)频点很近，一般取±2.5Hz或者±5Hz，则必然导致信号数据序列对异频测试信号非整周期采样，虽然可以采用多种方法补足整周期，也必然会导致频域的频谱泄漏，从而导致系统误差。只有在信噪比为2∶1的条件下才能达到衰减20db的要求，这在现有干扰环境条件下，导致试验电源系统庞大，而且测试结果数据准确性和稳定性均不能满足测量要求。

总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够找到一种新型的多周波采样频率补偿方法，能够实现在信号频域分离过程中，进行准确稳定地异频测试。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多周波采样频率补偿方法，能够实现在信号频域分离过程中，进行准确稳定地异频测试。

为了解决上述问题，本发明公开了一种多周波采样频率补偿方法，包括：

对两种频率混叠信号进行采样，采集时间为与工频周期相关的特定时间长度，获得混叠信号的离散数据；

设计窄带数字滤波器，获得对混叠信号的离散数据进行分离的窄带数字滤波器；

通过设计的窄带数字滤波器，对上述离散数据进行分离，获得异频分离信号。

优选的，所述两组测试频率分别为测试频率ω₁及测试频率ω₂。

优选的，所述测试频率ω₁及测试频率ω₂满足公式(Ⅰ)

|ω₂-ω₁|＝5π×m     (Ⅰ)

其中，m为正整数。

优选的，所述特定时间长度是指时间长度为10K的工频周期；

其中，K为从1到10的正整数。

优选的，所述窄带滤波器所对应的傅里叶变化为及

优选的，所述异频分离信号y(n)_i为异频信号y(n)₁及工频干扰信号y(n)₂；

其中，i为1或2。

优选的，所述的多周波采样频率补偿方法还包括：

补偿混叠的异频测试信号为整周期的信息，使得频谱泄漏为零。

优选的，所述的多周波采样频率补偿方法还包括：

利用窄带数字滤波器对被测信息进行滤波处理所采用的方式满足公式(Ⅱ)

y(n)_i＝x(n)*h(n)_i    (Ⅱ)

其中，

y(n)_i为频域分离信号，i为1或2，y(n)₁为异频信号，y(n)₂为工频干扰信号；

x(n)为混叠信号；

h(n)_i为窄带滤波器，i为1或2。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：