[发明专利]一种基于预测的微电网频率实时测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于预测的微电网频率实时测量方法及装置，基于微电网中的频率具有一定的惯性，在较短时间内不会发生无规则的突变的特性，通过计数器对两个相邻的半波周期内的频率进行了测量，并基于这两个相邻的半波周期的频率，通过线性拟合的预测方法，求取出下一个半波周期的预测频率，由于仅仅采用了较为简单的线性拟合的计算方法，其复杂程度不高，易于实现实时计算，能够满足实时性测量的需求，解决了现有的电力系统频率测量方法复杂度较高、测量周期较长的问题，导致频率测量的实时性较差，难以适应频率快速变化的微电网应用需求的技术问题。

技术领域

本发明涉及微电网频率测量技术领域，尤其涉及一种基于预测的微电网频率实时测量方法及装置。

背景技术

在电力系统中，微电网是一种包含一种或多种分布式电源及负荷的小型供配电系统，可以实现孤岛或并网运行，并网模式下接入配电网络运行，旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。由于微电网中包含的新能源发电设备较多，因此其频率的稳定性备受关注；同时，有别于传统配电网，微电网的频率需要更为快速的实时测量。现有的关于电力系统频率测量的方法主要包括零交法、解析法、离散傅立叶算法和正交调制法等。以上方法及相应的改进方法能够实现频率的测量，但普遍存在算法复杂度较高、测量周期较长的问题，导致频率测量的实时性较差，难以适应频率快速变化的微电网应用需求。

发明内容

本发明提供了一种基于预测的微电网频率实时测量方法及装置，解决了现有的电力系统频率测量方法复杂度较高、测量周期较长的问题，导致频率测量的实时性较差，难以适应频率快速变化的微电网应用需求的技术问题。

本发明提供的一种基于预测的微电网频率实时测量方法，包括：

获取待测量的信号，并对所述待测量的信号进行等间隔采样，获得时域离散的采样信号；

通过计数器对所述采样信号进行半波频率测量，获取相邻的两个半波周期的频率，并分别记为第一半波周期的频率和第二半波周期的频率；

对所述第一半波周期的频率和所述第二半波周期的频率进行线性拟合，并通过线性拟合所获得的线性拟合公式预测所述第二半波周期的下一个半波周期的频率。

优选地，所述通过计数器对所述采样信号进行半波频率测量包括：

通过采样率为f_s的计数器对采样信号进行半波频率测量，记录计数器在一个半波周期内的计数值，并根据频率求取公式和所述计数值求取所述一个半波周期内的频率，所述一个半波周期具体为两个相邻的采样值符号跳变的时刻之间的周期，所述频率求取公式具体为：

f＝f_s/2(N-1)；

其中，f为半波周期内的频率，f_s为计数器的采样率，N为计数器的计数值。

优选地，所述对所述第一半波周期的频率和所述第二半波周期的频率进行线性拟合，并通过线性拟合所获得的线性拟合公式预测下一个半波周期的频率包括：

通过将所述第一半波周期的时间和对应的频率以及所述第二半波周期的时间和对应的频率代入参数待确定的线性拟合公式中进行线性拟合，得到参数确定的线性拟合公式，并通过所述参数确定的线性拟合公式预测下一个半波周期的频率，所述参数待确定的线性拟合公式为：

y(t)＝at+b；

其中，y(t)为频率，a和b分别为待确定的参数，t为时间。

优选地，所述获取待测量的信号，并对所述待测量的信号进行等间隔采样，获得时域离散的采样信号之前还包括：

采集待测量的电信号，并对所述待测量的电信号进行信号衰减处理后使用低通滤波电路进行信号处理。