[发明专利]一种适用于电力系统高速采样计算的插值方法

权利要求书

1.一种适用于电力系统高速采样计算的插值方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)设定固定的频率范围及频率精度，设定采样计数为SAM_CNT；硬件固定时刻的采样值为S₀到S_n，判断计算后的插值数据为D₀到D_n；令所有数据初始值为0；离线计算出程序执行中所需的插值参数表，软件在执行过程中根据在线判断结果调用离线固化的插值参数表；

(2)读取采样值数据S₀到S_n；

(3)读取当前的系统频率值F_c，当F_c＝F_s，进入步骤(6)；

(4)当系统当前频率F_L<45Hz或F_c>F_H时，进入步骤(6)；其中F_L指设定的最小频率，F_H指设定的最大频率，F_C指当前的电力系统频率；

(5)当系统当前频率F_L≤F_c≤F_H时，根据F_c的值调用离线固化的插值参数表，采用以下插值算法D₀＝S₀；D₁＝(1-α)×S₁+α×S₂；D₂＝(1-2α)×S₂+2α×S₃，依次计算出N个插值数据，进入步骤(7)；

(6)D₀＝S₀；D₁＝S₁；D₂＝S₂；……D_n＝S_n；进入步骤(7)；

(7)采样计数SAM_CNT加1；返回步骤(1)。

2.根据权利要求1所述的适用于电力系统高速采样计算的插值方法，其特征在于：所述F_L＝45Hz；F_H＝55Hz；所述频率精度范围设定为ΔF，且ΔF≤0.01Hz。

3.根据权利要求1所述的适用于电力系统高速采样计算的插值方法，其特征在于：所述离线计算出程序执行中所需的插值参数表，软件在执行过程中根据在线判断结果调用离线固化的插值参数表的具体过程包括以下步骤：

(31)初始设定：设定每个周波采样点数为N，设电力系统标准频率为F_s，其对应的采样周期为T_s，有T_s＝1/F_s/N；设定当前的电力系统频率为F_c，其对应的采样周期为T_c，有T_c＝1/F_c/N；采样周期与系统周期的差值为ΔT＝|T_c-T_s|；

(32)表数计算：根据线性插值公式y(n)＝(1-α)y(n-1)+αy(n+1)，其中y(n-1)为需要插值的数据前一个固定时刻采样点，y(n+1)为需要插值的数据后一个固定时刻采样点，α是一个插值计算参数，其随不同的系统频率及不同采样时刻而不同，因此需要离线设计插值参数表T；离线计算的插值参数表共计(F_H-F_L)/ΔF张；

(33)单表设计：设定硬件固定时刻的采样值为S₀到S_n，判断计算后的插值数据为D₀到D_n；其中0≤n<N；采样周期与系统周期差值为ΔT，α＝ΔT/T_s＝|F_c-F_s|/F_s；插值方法为：D₀＝S₀；D₁＝(1-α)×S₁+α×S₂；D₂＝(1-2α)×S₂+2α×S₃，依次计算出N个插值数据；由此，单表设计为T＝{0，α，2α，3α，4α，……(N-1)α}；以此，根据不同的电力系统频率设计出(F_H-F_L)/ΔF张表为在线程序使用。

4.根据权利要求3所述的适用于电力系统高速采样计算的插值方法，其特征在于，所述采样点数N、系统频率范围F_L≤F_c≤F_H及频率精度设定ΔF可根据实际应用要求改变，程序执行前首先根据设定值离线计算插值参数表T，程序执行过程中根据F_c判断结果直接调用离线固化的插值参数表即可，从而快速得到所需的插值数据。