[发明专利]一种有良好暂态特性的快速频率采样装置

说明书

本发明提出了一种有良好暂态特性的快速频率采样装置，包括信号调理电路，AD7606采样回路，AD7606频率采样回路，频率过零采集回路，32位微处理器A和人机交互卡，所述信号调理电路的输出端分别与AD7606采样回路、AD7606频率采样回路、频率过零采集回路的输入端相连接，所述AD7606采样回路、AD7606频率采样回路、频率过零采集回路的输出端与32位微处理器A相连接，所述32位微处理器A与人机交互卡通信连接。该快速频率采样装置使用过零中断计算频率和快速傅里叶变换计算计算频率同时进行，并实时检测电压的突变情况，利用频率差值和电压差值结合的算法判断暂态现象是否出现，并作出相应反应，能够防止误动作出现。

【技术领域】

本发明涉及电力测量的技术领域，特别是一种有良好暂态特性的快速频率采样装置。

【背景技术】

目前技术比较先进的频率采样装置，是基于数字式采样，离散傅里叶变换，计算得到频率，并配合平滑滤波，可滤除外界瞬时突变信号的干扰。但是在某些场景，如新能源场站等场景下，电网有一定概率出现高低电压穿越等暂态现象，该现象持续时间长，工况复杂，以往技术难以应对，可能会影响调频装置的测量准确性甚至导致调频系统误动作，现提出一种有良好暂态特性的快速频率采样装置。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种有良好暂态特性的快速频率采样装置，可为场站提供稳定可靠的输出，避免高低压穿越的暂态现象引起的调频系统误动作，使电厂的调频系统稳定可靠运行。

为实现上述目的，本发明提出了一种有良好暂态特性的快速频率采样装置，包括信号调理电路，AD7606采样回路，AD7606频率采样回路，频率过零采集回路，32位微处理器A和人机交互卡，所述信号调理电路的输出端分别与AD7606采样回路、AD7606频率采样回路、频率过零采集回路的输入端相连接，所述AD7606采样回路、AD7606频率采样回路、频率过零采集回路的输出端与32位微处理器A相连接，所述32位微处理器A与人机交互卡通信连接。

作为优选，所述人机交互卡包括人机界面、通讯接口和32位微处理器B，所述人机界面分别与通讯接口和32位微处理器B相连接。

作为优选，所述信号调理电路作为第一通道、第二通道的三相电压、三相电流的输入端，三相电压、三相电流分别由信号调理电路输入AD7606频率采样回路，经过定频采样进入32位微处理器A。

作为优选，所述32位微处理器A经过傅里叶变换计算得到频率值Fa，频率值Fa去同步跟踪AD7606采样回路，AD7606采样回路数据进入32位微处理器A，将32位微处理器A计算得到各相电压Ua，Ub，Uc。

作为优选，所述信号调理电路经过频率过零采集回路，进入32位微处理器A，计算得到频率值Fb，无暂态现象时，Fa与Fb数值相等，装置输出频率值Fa。

作为优选，当电网发生波动，出现暂态现象时，该快速频率采样装置的测量方法为：假设过零中断测得的上一个频率值为Fb1，当前频率值为Fb2；傅里叶变换计算得到当前频率值Fa2；各相电压的上一个测量值为Ua1,Ub1,Uc1，当前值为Ua2,Ub2,Uc2；计算过零中断的跳动值Ft＝|Fb1–Fb2|；计算两种频率差值Fx＝|Fa2–Fb2|；计算A相电压的跳动值Uat＝|Ua1–Ua2|；同理计算得到Ubt，Uct；

当Ft，Fx，Uat，Ubt，Uct满足以下判断条件时，装置暂停刷新输出新的频率值，保持上一次测量的频率值进行输出；当暂态现象消失后，继续恢复正常输出；

判断条件为：Uat、Ubt、Uct中的至少一个大于试验所得电压的经验值Uconst，并且Ft大于试验所得跳动值的经验值Fconst1、Fx大于试验所得频率差值的经验值Fconst2，此时满足条件。