[发明专利]电力信号的频率测量方法和系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种电力信号的频率测量方法和系统。

【背景技术】

电力频率测量对电力系统具有重要意义，电网运行额定工频为50Hz，属于较低的频率。可根据相位差测量低频信号频率，基本原理是，取2段间隔分开的数据序列、根据2段数据序列的相位差测量频率。

但是在实际的电力信号中存在次谐波和分次谐波干扰，所述2段数据序列不具有频域的滤波特性，不能抑制或衰减次谐波和分次谐波干扰，会降低频率测量精度。

【发明内容】

基于此，有必要针对上述频率测量方法频率测量精度低的问题，提供一种电力信号的频率测量方法和系统。

一种电力信号的频率测量方法，包括以下步骤：

根据预设信号时间长度和预设采样频率，对电力信号进行采样，获得输入信号序列；

对所述输入信号序列进行频率初测，生成所述电力信号的初步频率；

以所述初步频率给定参考频率，根据预设的第一转换规则将所述预设采样频率转换为所述参考频率在1π移相的采样间隔整数，生成1π序列长度；

根据预设的第二转换规则，将所述1π序列长度和所述预设采样频率转换为修正参考频率；

将所述输入信号序列与所述输入信号在所述1π序列长度的移相序列相减，生成相位随输入信号频率变化的第一相位调制序列；

将所述输入信号序列与所述输入信号在-1π序列长度的移相序列相减，生成相位随输入信号频率变化的第二相位调制序列；

将所述第一相位调制序列与预设窗口函数序列相乘，生成第一窗口数据序列；

将所述第二相位调制序列与所述预设窗口函数序列相乘，生成第二窗口数据序列；

在所述修正参考频率，对所述第一窗口数据序列进行复数积分计算，生成第一相位；

在所述修正参考频率，对所述第二窗口数据序列进行复数积分计算，生成第二相位；

获取所述第一相位和所述第二相位的相位差；

根据预设的频率转换规则，将所述相位差和所述修正参考频率转换为所述电力信号的频率。

一种电力信号的频率测量系统，包括：

采样模块，用于根据预设信号时间长度和预设采样频率，对电力信号进行采样，获得输入信号序列；

初步频率模块，用于对所述输入信号序列进行频率初测，生成所述电力信号的初步频率；

1π序列长度模块，用于以所述初步频率给定参考频率，根据预设的第一转换规则将所述预设采样频率转换为所述参考频率在1π移相的采样间隔整数，生成1π序列长度；

参考频率修正模块，用于根据预设的第二转换规则，将所述1将序列长度和所述预设采样频率转换为修正参考频率；

第一相位调制模块，用于将所述输入信号序列与所述输入信号在所述1π序列长度的移相序列相减，生成相位随输入信号频率变化的第一相位调制序列；

第二相位调职模块，用于将所述输入信号序列与所述输入信号在-1π序列长度的移相序列相减，生成相位随输入信号频率变化的第二相位调制序列；

第一窗口数据模块，用于将所述第一相位调制序列与预设窗口函数序列相乘，生成第一窗口数据序列；

第二窗口数据模块，用于将所述第二相位调制序列与所述预设窗口函数序列相乘，生成第二窗口数据序列；

第一相位模块，用于在所述修正参考频率，对所述第一窗口数据序列进行复数积分计算，生成第一相位；

第二相位模块，用于在所述修正参考频率，对所述第二窗口数据序列进行复数积分计算，生成第二相位；

相位差模块，用于获取所述第一相位和所述第二相位的相位差；

频率测量模块，用于根据预设的频率转换规则，将所述相位差和所述修正参考频率转换为所述电力信号的频率。

上述电力信号的频率测量方法和系统，根据参考频率计算所述1π移相对应的采样间隔整数，为1π序列长度，并根据所述1π序列长度，得到所述修正参考频率，将所述输入信号序列与所述输入信号在±1π序列长度的移相序列相减，生成相位随输入信号频率变化的第一相位调制序列和第二相位调制序列，可有效抑制噪声或衰减次谐波和分次谐波干扰，通过窗口函数可进一步抑制谐波和噪声干扰，通过复数积分和窗口函数将所述两个相位调制序列用于频率测量，可获得较高精度的频率测量结果。

【附图说明】

图1是本发明电力信号的频率测量方法第一实施方式的流程示意图；

图2是本发明电力信号的频率测量方法中使用的窗口函数的特性示意图；