[发明专利]一种适用于多个频率交流信号计算的方法

说明书

技术领域

本发明属于电工技术领域，尤其涉及一种适用于多个频率交流信号计算的方法。

背景技术

电力系统相量计算普遍采用傅氏算法。当采样频率为信号实际频率的整数倍时，由于不存在频谱泄漏现象和栏栅效应，傅氏计算的结果是完全准确的；如果采样频率不为信号频率的整数倍，傅氏算法的计算结果会存在误差。频率跟踪技术成为现代微机保护及自动化装置必不可少的重要组成部分。计算出相量频率然后根据频率调整采样间隔保证相量计算的精度的频率跟踪方法广泛用于电力系统保护和自动化装置，然而这种方法仅适用于各交流通道频率相同的情况。但是在同期、快速切换或录波等装置中，需要测量不同系统的交流量，需要同时处理两个或以上的频率。如果通过调整采样间隔来保证等角度采样，则需要按频率数目设置多个采样中断分别进行频率跟踪，这一方面增加了CPU的负担，另一方面也不利于扩展。

发明内容

为了解决现上述问题，本发明提出一种基于固定采样间隔的多个频率信号的计算方法，不需额外的滤波环节，不需频率跟踪，能同时测量多个不同频率的信号，实现对相量频率、幅值和角度的全部测量。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种适用于多个频率交流信号计算的方法，包括以下步骤：

(1)设定信号模型，设时域里有p个频率分别为f₁，f₂，..f_p，其交流信号分别为u₁(t),u₂(t),..u_p(t)，表达式统一为：

u_n(t)＝U_nmsin(2πf_nt+θ_n),n＝1,2,...p    (1)

其中，p≥1，U_nm表示第n个信号的幅值，θ_n表示第n个信号的初相角，该信号在复数域的映射为旋转相量并且满足如下恒等式(2)，

U·n=Unm∠θnun(t)=IM(U·n)---(2)]]>

向量的实部U_nR'、虚部U_nI1'如式(3)所示，