[发明专利]利用单相电压测量电气量频率的方法、测量系统

权利要求书

1.一种利用单相电压测量电气量频率的方法，其特征在于，包括：

利用连续三个间隔为N/2个采样点的采样数据窗数据计算相应递推傅里叶相量，并通过上述递推傅里叶相量建立以频率偏差值为参量的解析表达；以及

利用上述三个递推傅里叶相量之间存在的固有几何位置关系，该固有几何位置关系为三个递推傅里叶相量构成的三角形关系，计算求得频率偏差值，进而获得信号实际频率；其中

所述频率偏差值为信号实际频率与信号预设频率之差；

利用连续三个间隔为N/2个采样点的采样数据窗数据计算相应递推傅里叶相量的方法包括：

对于单相电气量，设有采样数据序列，即

x₀,x₁,x₂....x_N/2,x_N/2+1....x_N-1,x_N,x_N+1...x_3N/2-1...x_2N-1；

从上述采样数据序列中选取x₀,x₁,x₂....x_N-1，并通过递推的离散傅里叶变换计算得到递推傅里叶相量以及

从上述采样数据序列中选取x_N/2,x_N/2+1....x_3N/2-1，并通过递推的离散傅里叶变换计算得到递推傅里叶相量以及

从上述采样数据序列中选取x_N,x_N+1...x_2N-1，并通过递推的离散傅里叶变换计算得到递推傅里叶相量

其中N是预设的每周波采样点个数，即离散傅里叶变换的数据窗长度；

计算所述频率偏差值的方法包括：

设频率偏差值为Δf，且判断频率偏差值Δf的取值范围；以及

建立频率偏差值Δf计算公式；

所述判断频率偏差值Δf的取值范围的方法包括：

设定一比较参考值α，则

若α＞0，则Δf＞0；

若α＜0，则Δf＜0；

所述频率偏差值Δf的计算公式，即其中

θ为相邻相量的相角差，且

f_meas为信号预设频率；以及

所述信号实际频率的计算公式，即

f_real＝f_meas+Δf。

2.一种测量系统，其特征在于，包括：

相量计算模块，通过连续三个间隔为N/2个采样点的采样数据窗数据计算获取相应递推傅里叶相量；

频率计算模块，通过上述递推傅里叶相量建立以频率偏差值为参量的解析表达，利用上述连续三个递推傅里叶相量之间存在的固有的几何位置关系，该固有几何位置关系为三个递推傅里叶相量构成的三角形关系，计算求得频率偏差值，进而获得信号实际频率；

其中频率偏差值为信号实际频率与信号预设频率之差；

利用连续三个间隔为N/2个采样点的采样数据窗数据计算相应递推傅里叶相量，即

对于单相电气量，设有采样数据序列：

x₀,x₁,x₂....x_N/2,x_N/2+1....x_N-1,x_N,x_N+1...x_3N/2-1...x_2N-1；

从上述采样数据序列中选取x₀,x₁,x₂....x_N-1，并通过递推的离散傅里叶变换计算得到递推傅里叶相量以及

从上述采样数据序列中选取x_N/2,x_N/2+1....x_3N/2-1，并通过递推的离散傅里叶变换计算得到递推傅里叶相量以及

从上述采样数据序列中选取x_N,x_N+1...x_2N-1，并通过递推的离散傅里叶变换计算得到递推傅里叶相量

其中N是预设的每周波采样点个数，即离散傅里叶变换的数据窗长度；

所述频率偏差值为Δf，且判断频率偏差值Δf的取值范围，即

设定一比较参考值α，则

若α＞0，则Δf＞0，若α＜0，则Δf＜0，以获得频率偏差值Δf的取值范围；以及

建立频率偏差值Δf计算公式，即

设其中

θ为相邻相量的相位夹角，且

f_meas为信号预设频率；以及

所述频率计算模块还适于获得信号实际频率，即将f_real＝f_meas+Δf。