[发明专利]一种变窗长的准同期并网参数测量方法

摘要

本发明提供了一种变窗长的准同期并网参数测量方法，通过汉宁卷积窗抑制频谱泄露；通过变窗长相位差法测量并网点两侧电压信号基波频率，根据所测基波频率调整卷积窗长度减小整周期采样的时间误差；采用离线生成不同窗长卷积窗、离线计算卷积窗与正余弦因子乘积并建立加权系数表的方法，加快算法的实时性；推导了方便快捷的汉宁卷积窗幅值校正公式，易于实现，计算量小。

主权项

1.一种变窗长的准同期并网参数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：根据频率的波动范围，确定L个周期的采样点数范围，对范围内每个偶数N，离线生成对应N点的卷积窗，再离线生成正余弦因子然后将对应N点的卷积窗和正余弦因子相乘直接得到不同点数卷积窗对应的一维加权系数表；N为对应点数，j为虚数的单位符号，n为从0至N‑1的变量，这里k＝L；步骤B：启动同期检测装置，以采样频率fs分别同时对s侧电压us与g侧电压ug进行采样Lfs/fe+1个点，fe表示电网额定频率50Hz；然后对us的Lfs/fe+1个采样点，去掉最后一个采样点剩下Lfs/fe个点进行一次单谱线DFT，结果记为Xs00，再去掉第一个采样点剩下Lfs/fe个点进行一次单谱线DFT，结果记为Xs01，显然前后两次DFT分析的数据段长度相同且相差一个采样间隔，利用常规相位差测频法初步计算us的频率fus0，根据fus0初始化变量Ns0＝Ns1＝even(Lfs/fus0)，其中even(x)为取最接近x的偶数，L为采样周期数，fs为采样频率；同样对ug的Lfs/fe+1采样点，进行同样的处理初步计算出ug的频率fug0，根据fug0初始化变量Ng0＝Ng1＝even(Lfs/fug0)，其中even(x)为取最接近x的偶数；步骤C：继续以采样频率fs分别同时对s侧电压us与g侧电压ug进行采样，并将采集到的数据分别放入对应的缓冲区sb和gb中，利用变量crt，记录当前最新采样点存储的位置，变量num记录采样的数量，当采样的数量为整数Y时，然后进入下一步，其中缓冲区sb和gb的存储长度记为X，则Ys0L、X_s1L和X_g0L、X_g1L根据变窗长的相位差法分别计算电压u_s和电压u_g的频率f_us和f_ug、幅值A_s和A_g、相位和并判断电压u_s、u_g是否满足并网条件，满足则发出合闸指令，结束测量；不满足，则进入下一步；步骤G：令Xs0L＝Xs1L、Ns0＝Ns1,Xg0L＝Xg1L、Ng0＝Ng1，为下次测频做准备，同时利用所测频率fus和fug、计算下一次DFT分析所需要截取的数据段的长度Ns1和Ng1,即更新每周期采样点数Ns1＝even(Lfs/fus)、Ng1＝even(Lfs/fug)，其中even(x)为取最接近x的偶数，用于让下一次DFT分析截取的数据段接近整数个周期；如果Ns0‑Ns1+2P＝0，则令Ns1＝Ns1‑2，以避免在变窗长相位差测频过程出现分母为零的情况；同理如果Ng0‑Ng1+2P＝0，则令Ng1＝Ng1‑2；步骤H：由上步骤得到的需要截取的数据段的长度Ns1和Ng1，重复步骤E‑G，直至满足发出并网指令，结束测量。