[发明专利]定频采样下数字移相法测量无功功率的频率误差补偿方法

摘要

本发明公开了一种定频采样下数字移相法测量无功功率的频率误差补偿方法，包括建立角差补偿参数表和比差补偿参数表；根据实际频率测量值计算数字移相对应的平移点数，以及需要补偿的角差和比差分别在补偿参数表中的索引值；根据索引值在参数表中获取补偿值，结合平移点数计算无功功率，从而完成无功功率的测量和补偿。本发明通过在常规数字移相法基础上增加角差和比差实时校正，即使在定频采样及频率变化下也能时刻保证数字移相达到精确90度，从而实现无功功率的高准确测量；该方法有效地解决了定频采样下常规数字移相法测量无功功率的频率影响量误差大的问题，其无功测量精度高，且不受频率波动的影响。

主权项

1.一种定频采样下数字移相法测量无功功率的频率误差补偿方法，包括如下步骤：S1.建立数字移相法测量无功功率的频率误差补偿的角差补偿参数表和比差补偿参数表；具体为采用如下步骤建立角差补偿参数表和比差补偿参数表：A.根据参比频率、采样率和所要求的误差补偿分辨率，按照如下公式计算角差补偿参数表和比差补偿参数表的大小：M＝[2πf₁/(f_sδ)]其中M为角差补偿参数表和比差补偿参数表的大小，[]表示四舍五入取整操作，f₁为参比频率，f_s为采样率，δ为误差补偿分辨率；B.按照如下算式计算每个索引值对应的角差补偿参数和比差补偿参数：其中m为参数表索引，其取值为0,1，…，M‑1；M为步骤A中得到的参数表大小，τ_m为每个索引对应的角差补偿值，λ_m为角差补偿参数，g_m为比差补偿参数，ω为数字角频率且ω＝2πf₁/f_s；C.将步骤B得到的角差补偿参数序列和比差补偿参数序列按照下式转换为16位定点数并存储在二维数据中：式中m为参数表索引，其取值为0,1，…，M‑1；Q_CAL_TAB为建立的参数表对应的二维数组，λ_m为步骤B计算得到的参数表索引m对应的角差补偿参数，g_m为步骤B计算得到的参数表索引m对应的比差补偿参数，Q₁为补偿参数转化成16位定点数的定标值；S2.根据实际频率测量值计算得到该频率下数字移相对应的平移点数，以及需要补偿的角差和比差分别在角差补偿参数表和比差补偿参数表的索引值；具体为采用如下算式计算平移点数和索引值：式中p为数字移相对应的平移点数，f_c为所测频率值，r为补偿参数对应表中的索引值，M为步骤A中所述参数表大小，[]表示四舍五入取整；S3.根据步骤S2计算得到的索引值在对应的参数表中获取所需要的角差和比差补偿值，并结合步骤S2计算得到的平移点数，计算无功功率，从而完成无功功率的测量和补偿；具体为采用如下算式计算无功功率：λ_r＝Q_CAL_TAB[r‑1][0]g_r＝Q_CAL_TAB[r‑1][1]式中Q_CAL_TAB为步骤C中建立的参数表对应的二维数组，r为步骤S2中得到的参数表索引值，λ_r为索引值r对应的角差补偿参数，g_r为索引值r对应的比差补偿参数，Q为无功功率，N为一周期的采样点数，k为计算周期数，p为步骤S2中得到的数字移相对应的平移点数，u(n‑p)、u(n‑p‑1)和i(n)分别为电压第n‑p个采样点值、电压第n‑p‑1个采样点值和电流的第n个采样点值。