[发明专利]电力信号的初相位检测方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种电力信号的初相位检测方法和系统。

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。电力信号在本质上是一种正弦信号，傅里叶变换等是实现正弦信号参数测量的基本方法，在电力系统有广泛的应用。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，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，有形式各样的参数测量方法，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，电网运行额定工频为50Hz，属于较低的正弦频率，以上所述的正弦信号参数测量方法对低频信号的正弦参数测量精度低，且抗谐波和噪声干扰性差。

发明内容

基于此，有必要针对以上所述的正弦信号参数测量方法对低频电力信号的正弦参数测量精度低，且抗谐波和噪声干扰性差的问题，提供一种电力信号的初相位检测方法和系统。

一种电力信号的初相位检测方法，包括以下步骤：

根据预设信号周期数和预设采样频率计算预设序列长度，对电力信号进行采样，获得预设序列长度的信号序列；

对所述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；

对所述信号序列进行截短处理，获得截短信号序列，所述截短信号序列的长度相对所述信号序列的长度的截短值为信号周期序列长度的0.25倍；

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信号序列相乘，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截短信号序列相乘，生成第二实频向量序列和第二虚频向量序列；

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滤波，生成第一实频向量滤波序列和第一虚频向量滤波序列；

分别对所述第一实频向量滤波序列和所述第一虚频向量滤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滤波，生成第二实频向量滤波序列和第二虚频向量滤波序列；

分别对所述第二实频向量滤波序列和所述第二虚频向量滤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；

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；

根据所述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；

根据预设的初相位转换规则，将所述第一相位和所述第二相位转换为所述电力信号的初相位。

一种电力信号的初相位检测系统，包括：

采样模块，用于根据预设信号周期数和预设采样频率计算预设序列长度，对电力信号进行采样，获得预设序列长度的信号序列；

初测模块，用于对所述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；

截短模块，用于对所述信号序列进行截短处理，获得截短信号序列，所述截短信号序列的长度相对所述信号序列的长度的截短值为信号周期序列长度的0.25倍；

第一混频模块，用于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信号序列相乘，生成第一实频向量序列和第一虚频向量序列；

第二混频模块，用于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截短信号序列相乘，生成第二实频向量序列和第二虚频向量序列；

第一滤波模块，用于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滤波，生成第一实频向量滤波序列和第一虚频向量滤波序列；

第一积分模块，用于分别对所述第一实频向量滤波序列和所述第一虚频向量滤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；

第二滤波模块，用于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滤波，生成第二实频向量滤波序列和第二虚频向量滤波序列；

第二积分模块，用于分别对所述第二实频向量滤波序列和所述第二虚频向量滤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；

第一相位模块，用于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；