[发明专利]将电力信号转换为零初相位信号序列的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种将电力信号转换为零初相位信号序列的方法和系统。

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参数的测量。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，有多种测量方法，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在50Hz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，上述测量方法对正弦参数测量精度低，抗谐波和噪声干扰性差。

发明内容

基于上述情况，本发明提出了一种将电力信号转换为零初相位信号序列的方法和系统，获取零初相位信号序列，提高正弦参数计算的准确度和抗谐波、噪声干扰性。

为了实现上述目的，本发明技术方案的实施例为：

一种将电力信号转换为零初相位信号序列的方法，包括以下步骤：

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，获得所述电力信号的初步采样序列长度；

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，获得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，生成所述电力信号的初步频率，并根据所述初步频率设定所述电力信号的参考频率；

根据所述预设采样频率和所述参考频率，获得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，获得所述电力信号的预设序列长度；

根据所述预设序列长度从所述初步采样序列中获得所述电力信号的正向序列；

将所述正向序列反向输出，获得与所述正向序列对应的反褶序列；

将所述正向序列和所述反褶序列相加，获得所述电力信号零初相位余弦函数调制序列；

将所述正向序列和所述反褶序列相减，获取所述电力信号零初相位正弦函数调制序列；

对所述零初相位余弦函数调制序列的绝对值进行积分运算，获得所述零初相位余弦函数调制序列的平均幅值；

对所述零初相位正弦函数调制序列的绝对值进行积分运算，获得所述零初相位正弦函数调制序列的平均幅值；

对所述零初相位余弦函数调制序列的平均幅值和所述零初相位正弦函数调制序列的平均幅值进行比较，当所述零初相位余弦函数调制序列的平均幅值大于或等于所述零初相位正弦函数调制序列的平均幅值，输出所述零初相位余弦函数调制序列，否则输出所述零初相位正弦函数调制序列，获取所述电力信号的零初相位选择序列；

分别将所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数与所述正向序列相乘，生成第一实频向量序列和第一虚频向量序列；

分别将所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数与所述反褶序列相乘，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；

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，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；

根据预设的序列平均初相位转换规则，将所述第一相位和所述第二相位转换为所述正向序列的平均初相位；

根据所述正向序列的平均初相位，将所述零初相位选择序列的幅值恢复为所述电力信号的幅值，获得所述电力信号的零初相位输出信号序列。

一种将电力信号转换为零初相位信号序列的系统，包括：

采样序列长度模块，用于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，获得所述电力信号的初步采样序列长度；

初步采样模块，用于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，获得所述电力信号的初步采样序列；