[发明专利]一种考虑电网频率变化率的改进相位差校正法

权利要求书

1.一种考虑电网频率变化率的改进相位差校正法，其特征在于，该方法是在传统相位差校正法基础上进行如下改进：

假设电力信号x(t)的基频f₁以df₁/dt的速率变化，即ROCOF₁＝df₁/dt，则k次谐波的频率变化率为ROCOF_k＝df_k/dt＝k·df₁/dt，第一段信号与第二段信号的频率分别为f_k和f′_k，则两段信号的频率偏移量为df_k，即：

f′_k＝f_k+df_k (1)

此处认为频率偏移量等于信号的频率变化率与时间的乘积，因此：

df_k＝ROCOF_k·t₀＝kt₀·df₁/dt (2)

将第二段信号平移的时间长度：t₀＝L/f_s，其中，f_s为采样频率，L为第二段信号比第一段信号延后的点数，代入式(2)得：

df_k＝(kL/f_s)·df₁/dt (3)

由于第二段信号频率发生了变化，初相位应修正为因此平移后的信号相位：中第二段信号的相位应修正为：

推得两段信号的相位差为：

其中，为k次谐波的初相角，T为采样窗长，Φ为谐波信号加窗截断后的相位；

则修正的频率校正量为：

进行离散频谱校正时，将第二段信号平移的时间长度：t₀＝L/f_s、频率校正量：该次谐波对应的峰值频率：f＝m_kΔf代入式(6)可得修正的归一化频率校正量：

其中，Δf为频率分辨率，m_k为k次谐波对应的峰值谱线号，N为采样序列的长度；实际计算中，令由于相位的取值范围为(-π,π)，周期为2π，δ可能超过这一区间，因此需要进行以下处理：令δ′＝mod(δ,2π)，再令使δ″处于(-π,π)的范围内，经过处理后，修正的归一化频率校正量为：

将式(8)代入频率、幅值、相位的校正公式f_k＝(m_k+Δm_k)f_s/N、中，即可得到修正的频率、幅值、相位校正公式，其中，A_mk为谱线幅值，W₁(m)为归一化的采样窗频谱的模函数，R_k和I_k为信号的实部和虚部；

与对δ的处理同理，相位校正公式的计算结果有可能不在(-π,π)区间内，因此也需要令再令将所得到的处于(-π,π)范围内的结果作为最终的校正结果。