[发明专利]正弦信号的全相位差检测方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种正弦信号的全相位差检测方法和系统。

背景技术

电力系统的频率测量、相位测量、幅值测量等在本质上均为正弦信号参数的测量。傅里叶变换是实现正弦信号参数测量的基本方法，在电力系统中有广泛的应用。但随着正弦参数测量技术的发展，傅里叶变换存在的问题也越显突出，其难以进一步满足电力系统对正弦参数高准确度计算的要求。

在电力系统正弦信号参数测量方面，还有一些改进的参数测量方法，如零交法、基于滤波的测量法、基于小波变换法、基于神经网络的测量法、基于DFT变换的测量法等。但是，以上所述方法对低频信号(比如，电网运行额定工频为50Hz)的测量精度低，且抗谐波和噪声干扰性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种正弦信号的全相位差检测方法，其对低频正弦信号的全相位差测量精度高，且抗谐波和噪声干扰性好。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种正弦信号的全相位差检测方法，包括以下步骤：

根据正弦信号频率范围的下限和预设采样频率及预设信号周期数，获得初步采样序列长度；

根据所述初步采样序列长度，对所述正弦信号进行初步采样，获得所述正弦信号的初步采样序列；

对所述初步采样序列进行频率初测，生成所述正弦信号的初步频率，以所述初步频率给定参考频率；

根据预设采样频率和所述参考频率计算所述正弦信号的单位周期序列长度；

根据所述预设信号周期数和所述单位周期序列长度，获得预设序列长度；

根据预设序列长度，从所述初步采样序列中，获得正向信号序列；

将所述正向信号序列反向输出，获得所述正向信号序列的反褶序列；

分别将所述反褶序列和所述正向信号序列进行截短，获得序列长度相同的反褶截短序列和正向截短序列；

以所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数分别与所述反褶序列相乘，生成第一实频向量序列和第一虚频向量序列；

以所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数分别与所述反褶截短序列相乘，生成第二实频向量序列和第二虚频向量序列；

以所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数分别与所述正向信号序列相乘，生成第三实频向量序列和第三虚频向量序列；

以所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数分别与所述正向截短序列相乘，生成第四实频向量序列和第四虚频向量序列；

分别对所述第一实频向量序列和所述第一虚频向量序列进行数字陷波，生成第一实频向量陷波序列和第一虚频向量陷波序列；

分别对所述第一实频向量陷波序列和所述第一虚频向量陷波序列进行积分运算，生成第一实频向量积分值和第一虚频向量积分值；

分别对所述第二实频向量序列和所述第二虚频向量序列进行数字陷波，生成第二实频向量陷波序列和第二虚频向量陷波序列；

分别对所述第二实频向量陷波序列和所述第二虚频向量陷波序列进行积分运算，生成第二实频向量积分值和第二虚频向量积分值；

分别对所述第三实频向量序列和所述第三虚频向量序列进行数字陷波，生成第三实频向量陷波序列和第三虚频向量陷波序列；

分别对所述第三实频向量陷波序列和所述第三虚频向量陷波序列进行积分运算，生成第三实频向量积分值和第三虚频向量积分值；

分别对所述第四实频向量序列和所述第四虚频向量序列进行数字陷波，生成第四实频向量陷波序列和第四虚频向量陷波序列；

分别对所述第四实频向量陷波序列和所述第四虚频向量陷波序列进行积分运算，生成第四实频向量积分值和第四虚频向量积分值；

根据预设的相位转换规则，将所述第一虚频向量积分值与所述第一实频向量积分值转换为第一相位；

根据预设的相位转换规则，将所述第二虚频向量积分值与所述第二实频向量积分值转换为第二相位；

根据预设的相位转换规则，将所述第三虚频向量积分值与所述第三实频向量积分值转换为第三相位；

根据预设的相位转换规则，将所述第四虚频向量积分值与所述第四实频向量积分值转换为第四相位；

根据预设的相位扩展规则，对所述第一相位进行扩展，获得第一扩展相位；

根据预设的相位扩展规则，对所述第二相位进行扩展，获得第二扩展相位；

根据预设的相位扩展规则，对所述第三相位进行扩展，获得第三扩展相位；