[发明专利]一种电力谐波参数软件同步采样方法

说明书

本发明公开一种电力谐波参数软件同步采样方法，包括如下步骤：a1：设置每周期采样点数N，N为每周期的采样点数；a2：测出前W个周期时间长度Xi，并存储，其中i＝1、2…W；a3：根据测量的前W个周期时间长度，计算平滑系数α，并储存α值；a4：根据三次指数平滑模型，预测下一采样周期的时间长度；a5：根据公式T_s＝T/N，计算出采样时间间隔，进行下一周期采样，储存采样值；a6：判断已采样周期数是否达到W个，若是，进入a7，若否，进入a8；a7：去掉最早一周期数据，加入最新一周期的采样值，通过离散傅里叶变换方法计算谐波参数，返回a8，a8：去掉最早一周期数据，通过过零点检测，存储最新一周期的周期时间长度，返回a3。

技术领域

本发明涉及电能质量参数测量领域，特别涉及一种软件同步采样的控制方法。

背景技术

同步采样是指信号周期T，采样周期间隔T_s，及采样点数N严格满足等式T＝NT_s的采样方法。理论上，只要满足T＝NT_s并且N>2M(M为被测信号最高谐波次数)，同步采样不存在测量方法上的误差，然而由于信号周期T的测量并不总是准确的，并且电网信号的频率总是在一定范围内波动，因此在实际采样过程中，采样周期与被测信号周期不能实现同步，而产生频谱泄露现象和栅栏效应。

同步采样的方法分为硬件同步采样方法和软件同步采样方法两种。其中软件同步采样方法较硬件同步采样方法更为简单，但是目前所应用的软件同步采样方法计算量较为复杂，或精确度不能满足要求。

因此，为确保谐波、间谐波测量的准确性，需要根据之前测得的信号周期时间长度序列对当前测量周期的时间长度进行预测。因此，如何通过适当的算法，选用合适的数据进行预测，即本领域技术人员需要解决的技术问题。

并且，针对上述问题，如何开发出新的同时满足精确度要求并且较为简单的同步采样方法，来满足谐波、间谐波测量的要求，即为本领域技术人员的研究方向所在。

发明内容

本发明的主要目的是为了更准确的预测当前测量周期的时间长度，并且满足准确性和实时性的要求，减少计算量，进而提出的一种电力谐波参数软件同步采样方法，该方法适用于50Hz电网内，为谐波、间谐波测量采集信号。

为了达到上述目的，本发明提供一种电力谐波参数软件同步采样方法，包括如下步骤：

步骤a1：设置每周期采样点数N，N为每周期的采样点数；

步骤a2：测出前W个周期时间长度Xi，并存储，其中i＝1、2…W；

步骤a3：根据测量的前W个周期时间长度，计算平滑系数α，并储存α值；

步骤a4：根据三次指数平滑模型，预测下一采样周期的时间长度；

步骤a5：根据公式T_s＝T/N，计算出采样时间间隔，进行下一周期采样，并储存采样值；

步骤a6：判断已采样周期数是否达到W个，若是，进入步骤a7，若否，进入步骤a8；

步骤a7：去掉最早一周期数据，加入最新一周期的采样值，通过离散傅里叶变换方法计算谐波参数，返回步骤a8；

步骤a8：去掉最早一周期数据，通过过零点检测，存储最新一周期的周期时间长度，返回步骤a3。

较佳的实施方式，在步骤a1中，设置一个测量周期内的采样点数为N，其中保证N>2M，M为被测信号最高谐波次数。

较佳的实施方式，所述步骤a2的检测方式是通过过零点检测进行。