[发明专利]一种基于递归迭代的数字源量化误差减小方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于递归迭代的数字源量化误差减小方法及系统，包括：根据获取的信号参数确定理想的连续正弦信号，对理想的连续正弦信号进行离散化处理，以获取离散后的波形数字信号；按照预设的协议格式对所述离散后的波形数字信号进行转换，以获取协议转换后的波形数字信号；采用多次递归迭代半比特量化方法对所述协议转换后的波形数字信号进行最低有效位修正，以获取量化修正后的波形数字信号。本发明能够将数字源输出的采样序列在单一离散值下的最低有效位进行修正，将采样值的有效值量化误差控制在每周波±0.5最低有效位以内，实现将量化误差从相对单一离散值提升至相对整个周波，降低了数字源输出波形失真度，提高了数字化电能溯源准确度。

技术领域

本发明涉及电能计量技术领域，并且更具体地，涉及一种基于递归迭代的数字源量化误差减小方法及系统。

背景技术

在智能变电站中，普遍采用数字化计量系统，数字化计量系统中，由合并单元汇集与处理互感器传感的系统电流和电压，并以符合IEC61850-9-2协议格式的网络报文通过以太网以光纤介质传送至数字化电能表，数字化电能表对数据包中的电压、电流采样数字量进行解析和电能计量。

数字量采样值在经IEC61850协议转换时将产生量化误差。在IEC61850-9-2协议中，采样值报文的每个采样值应用32位二进制编码表示，即都是32位的整数值，对数据进行了截断，其中32位的最高位为符号位，0为+，1为-，交流电压采样值的一个码值(LeastSignificant Bit，LSB)代表10mV，交流电流一个码值(LSB)代表1mA，即采样值数字量每个比特代表的电压电流值是确定的，在这种情况下，当额定电流越小，其量化误差对电能的影响越大。

当采用数字源法校准数字化电能表时，由数字源模拟合并单元输出IEC61850-9-2报文给数字化电能表，每个离散采样值量化误差的累积会导致最终有效值的误差増大，以设定值为标准值校表时，将引入随机误差。

因此，如何减小数字源输出的协议量化误差是需要解决的问题，以提高数字化电能溯源的准确度。

发明内容

本发明提出一种基于递归迭代的数字源量化误差减小方法及系统，以解决如何降低数字源输出波形的误差的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种基于递归迭代的数字源量化误差减小方法，所述方法包括：

根据获取的信号参数确定理想的连续正弦信号，并对所述理想的连续正弦信号进行离散化处理，以获取离散后的波形数字信号；

按照预设的协议格式对所述离散后的波形数字信号进行转换，以获取协议转换后的波形数字信号；

采用多次递归迭代半比特量化方法对所述协议转换后的波形数字信号进行最低有效位修正，以获取量化修正后的波形数字信号。

优选地，其中所述对所述理想的连续正弦信号进行离散化处理，以获取离散后的波形数字信号，包括：

对所述理想的连续正弦信号进行离散化处理，在0_～T时刻内对函数f(x)按照N个等间隔进行取样，获取离散序列：

对所述离散序列中的离散值进行双浮点精度转换，以获取离散后的波形数字信号：

其中，n为峰值的等效量化位数，双浮点精度为52位，D_i为二进制最大值对应的数字量；f(i)为协议转换前的第i个离散值；A_m为所述理想的连续正弦信号的峰值；为相位。

优选地，其中所述按照预设的协议格式对所述离散后的波形数字信号进行转换，以获取协议转换后的波形数字信号，包括：