[发明专利]根据正弦函数调制的电力信号全相位差检测方法和系统

说明书

本发明涉及一种根据正弦函数调制的电力信号全相位差检测方法和系统。本发明对于初相位变化范围较大的信号序列，通过正弦函数调制，得到零初相位或初相位在零附近的正弦函数调制序列。所述正弦函数调制序列避开了初相位变化范围较大问题的影响，同时正弦函数调制序列携带了数值较大的信号序列全相位差信息，可显著的提高电力信号全相位差计算的准确度、提高抗谐波和噪声干扰性。本发明得到的电力信号的全相位差准确度可以达到10^‑10量级，全相位差计算的准确度较高。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种根据正弦函数调制的电力信号全相位差检测方法、根据正弦函数调制的电力信号全相位差检测系统。

背景技术

电力系统的正弦参数的测量包括频率测量、相位测量、幅值测量等。傅里叶变换是实现正弦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(Discrete FourierTransform，离散傅里叶变换)变换的测量法等。电网运行额定工频在50Hz(赫兹)附近，属于频率较低的正弦频率。由于实际信号处理技术的局限性和信号构成的复杂性，如信号离散采样产生的数据量化背景噪声影响，信号序列截断引起的频谱泄漏问题客观上难以避免，信号任意初相位问题的影响，信号中的直流和分次谐波及次谐波问题的影响等，这些算法的测量精度也较低，且抗谐波和噪声干扰性差。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种根据正弦函数调制的电力信号全相位差检测方法和系统，能够提高全相位差计算的准确度、提高抗谐波和噪声干扰性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种根据正弦函数调制的电力信号全相位差检测方法，包括步骤：

根据电力信号频率范围的下限、预设采样频率和预设整数信号周期数，得到初步采样序列长度；

根据所述初步采样序列长度对所述电力信号进行初步采样，获取所述电力信号的初步采样序列；

对所述初步采样序列进行频率初测，获取所述电力信号的初步频率，根据所述初步频率确定参考频率；

根据所述预设采样频率和所述参考频率，得到所述电力信号的单位周期序列长度；

根据所述预设整数信号周期数和所述单位周期序列长度，得到预设序列长度；

根据所述预设序列长度，从所述初步采样序列中获取正向序列；

将所述正向序列反向输出，获取所述正向序列的反褶序列；

将所述正向序列和所述反褶序列相减，得到零初相位的正弦函数调制序列；

将所述正弦函数调制序列进行截短，获得截短序列；

将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弦函数调制序列相乘，得到第一实频向量序列和第一虚频向量序列；

将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序列相乘，得到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陷波，得到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，得到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，得到第二实频向量陷波序列和第二虚频向量陷波序列；