[发明专利]电网信号基波频率测量方法

摘要

本发明公开了一种电网信号基波频率测量方法，根据电网信号的过采样数据确定平行于横轴的基准线，然后从采样起始点开始搜索得到过基准线点的左侧参考点，再从左侧参考点开始在基准线的另一侧搜索得到右侧参考点，从右侧参考点开始反向搜索，得到过基准线点的精确搜索区间，然后再在该精确搜索区间以逐步折半步长的方式进行搜索，当某个中间点邻域中在基准线两侧的采样点数量相同或步长小于预设阈值，即得到过基准线点，再以右侧参考点为起始点，进行下一个过基准线点的搜索。搜索得到两个以上过基准线点，即可得到基波周期，进而得到基波频率。采用本发明得到的基波频率与理论频率误差很小，从而提高电网信号频率测量的精度。

主权项

一种电网信号基波频率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将电网信号的过采样数据按幅值大小进行排序，将前N₁个最大幅值求取平均值得到波峰值Y_max，将前N₂个最小幅值求取平均值得到波谷值Y_min，得到平行于横轴的基准线$\hat{y}=(Y_{\max }+Y_{\min })/2;$S2：令过基准线点序号m＝1，起始点S为采样起始时刻，设置幅值S3：从起始点S开始搜索，搜索步长为采样间隔的整数倍，一旦搜索到幅值大于等于y₁的采样点，则将对应时刻作为过基准线点X_m的左侧参考点A；S4：以左侧参考点A为起点，在基准线的另一侧搜索得到过基准线点X_m的右侧参考点B；S5：确定过零点X_m的精确搜索区间，具体方法为：S5.1：将右侧参考点B作为区间最大值O₂；S5.2：确定中间点O_mid＝O₂‑T_N；S5.3：将以中间点O_mid为中心、半径为T_N的区域(O_mid‑T_N,O_mid+T_N)作为中间点的邻域，T_N＝2ⁿT_s，其中T_s表示采样间隔，n为大于等于1的整数；统计中间点O_mid去心邻域内的采样点数据，将与左侧参考点A位于基准线同一侧的采样点数量记为p₂，将与右侧参考点B位于基准线同一侧的采样点数量记为q₂；S5.4：判断是否p₂＜q₂，如果是，令O₂＝O_mid，返回步骤S5.2，否则令区间最小值O₁＝O_mid，精确搜索区间即为(O₁,O₂)；S6：搜索过基准线点X_m，具体方法为：S6.1：初始化搜索步长t＝T_N/2，中间点O′_mid＝O₁+t；S6.2：将以中间点O′_mid为中心、半径为T_N的区域(O′_mid‑T_N,O′_mid+T_N)作为中间点的邻域，统计中间点O′_mid去心邻域内的采样点数据，将与左侧参考点A位于基准线同一侧的采样点数量记为p₃，将与右侧参考点B位于基准线同一侧的采样点数量记为q₃；S6.3：判断是否p₃＝q₃，如果是，搜索结束，过基准线点X_m＝O′_mid，否则进入步骤S6.4；S6.4：判断是否表示预设的步长阈值，是采样间隔的整数倍，如果是，搜索结束，过基准线点X_m＝O′_mid，否则进入步骤S6.5；S6.5：令t＝t/2；S6.6：判断是否p₃＜q₃，如果是，令O′_mid＝O′_mid‑t，返回步骤S6.2，否则令O′_mid＝O′_mid+t，返回步骤6.2。S7：判断是否m＜M，M表示预设的过基准线点数量，M的取值范围为M≥2，如果是，令m＝m+1，起始点S过基准线点X_m的右侧参考点B，返回步骤S3，否则进入步骤S8：S8：根据M个过基准线点，计算得到M‑1个基波周期T_m′＝X_m′+1‑X_m′，其中m′＝1,2…,M‑1，将M‑1个周期进行平均即可得到基波周期T₀，然后得到基波频率F₀＝1/T₀。