頻率確定模塊121可以根據(jù)表達式％ = T(5N\ + M) + 獲得電力信號的頻率ω,，其中，PH為零初相位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列的相位，T為采樣間隔 時間，Μ為積分長度，ND為矩形窗算術(shù)平均值濾波算法的濾波參數(shù)，cos為參考頻率。
[0205] 本發(fā)明系統(tǒng)其它技術(shù)特征與本發(fā)明方法相同，在此不予贅述。
[0206] 以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實 施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存 在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認為是本說明書記載的范圍。
[0207]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來 說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護 范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【主權(quán)項】
1. 一種根據(jù)零初相位基準余弦函數(shù)序列進行頻率測量方法，其特征在于，包括步驟： 根據(jù)電力信號頻率范圍的下限、預(yù)設(shè)采樣頻率和預(yù)設(shè)整數(shù)信號周期數(shù)，獲得初步序列 長度； 根據(jù)所述初步序列長度對電力信號進行采樣，獲得所述電力信號的初步序列； 對所述初步序列進行頻率初測，得到所述電力信號的初步頻率，根據(jù)所述初步頻率得 到參考頻率； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)采樣頻率和所述參考頻率，獲得所述電力信號的單位周期序列長度； 將所述預(yù)設(shè)整數(shù)信號周期數(shù)和所述單位周期序列長度相乘，獲得預(yù)處理序列長度； 根據(jù)所述預(yù)處理序列長度，從所述電力信號的初步序列中獲取預(yù)處理序列； 對所述預(yù)處理序列進行梳狀濾波處理，獲得梳狀濾波序列，其中梳狀濾波序列長度為 所述預(yù)處理序列在進行梳狀濾波處理后的剩余長度； 確定所述梳狀濾波序列長度與所述單位周期序列長度的比值整數(shù)，根據(jù)所述比值整數(shù) 和所述單位周期序列長度獲得預(yù)設(shè)序列長度，其中所述比值整數(shù)為奇數(shù)，所述預(yù)設(shè)序列長 度為奇數(shù)； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長度和預(yù)設(shè)起始點，從所述梳狀濾波序列中獲得第一正向序列，根 據(jù)所述第一正向序列獲得第一反權(quán)序列； 根據(jù)所述第一正向序列獲得第一正相位，根據(jù)所述第一反權(quán)序列獲得第一反相位； 根據(jù)所述第一正相位和所述第一反相位獲得第一平均初相位； 根據(jù)所述第一平均初相位和預(yù)設(shè)相位值，獲得相位比較值，根據(jù)所述相位比較值、所述 預(yù)設(shè)起始點和所述單位周期序列長度，獲得新起始點； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長度和所述新起始點，從所述梳狀濾波序列中獲得第二正向序列， 根據(jù)第二正向序列獲得第二反權(quán)序列； 根據(jù)所述第二正向序列獲得第二正相位，根據(jù)所述第二反權(quán)序列獲得第二反相位； 根據(jù)所述第二正相位和所述第二反相位獲得第二平均初相位； 將所述第二正向序列與所述第二反權(quán)序列相加，得到和序列，根據(jù)所述和序列和所述 第二平均初相位的余弦函數(shù)值，獲得余弦函數(shù)調(diào)制序列； 從所述余弦函數(shù)調(diào)制序列中屯、點輸出，獲得零初相位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列； 將所述零初相位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列分別與參考頻率的離散余弦函數(shù)相乘和參考 頻率的離散正弦函數(shù)相乘，獲得實頻混頻序列和虛頻混頻序列； 分別對所述實頻混頻序列和所述虛頻混頻序列進行數(shù)字濾波，獲得實頻濾波序列和虛 頻濾波序列； 分別對所述實頻濾波序列和所述虛頻濾波序列進行積分，獲得實頻積分值和虛頻積分 值； 根據(jù)所述實頻積分值和虛頻積分值，獲得零初相位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列的相位，根 據(jù)所述相位獲得電力信號的頻率。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的根據(jù)零初相位基準余弦函數(shù)序列進行頻率測量方法，其特征 在于，根據(jù)表達式PH： = -arc心(^)獲得零初相位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列的相位PH，其中， 化為實頻積分值，Id為虛頻積分值。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的根據(jù)零初相位基準余弦函數(shù)序列進行頻率測量方法，其特征 在于，通過矩形窗算術(shù)平均值濾波算法分別對所述實頻混頻序列和所述虛頻混頻序列進行 數(shù)字濾波。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的根據(jù)零初相位基準余弦函數(shù)序列進行頻率測量方法，其特征 在于，根據(jù)表達式獲得電力信號的頻率ωι，其中，PH為零初相位 基準余弦函數(shù)調(diào)制序列的相位，Τ為采樣間隔時間，Μ為積分長度，Nd為矩形窗算術(shù)平均值濾 波算法的濾波參數(shù)，Ws為參考頻率。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的根據(jù)零初相位基準余弦函數(shù)序列進行頻率測量 方法，其特征在于： 根據(jù)表達式3(11)=乂0。。3(11)(3〇3(〇3化)獲得實頻混頻序列1?(11)，其中，乂0。。3(11)為零初相 位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列，cos( WsTn)為參考頻率的離散余弦函數(shù)，cOs為參考頻率，T為采 樣間隔時間，η為序列離散數(shù)，η = 0, 1，2,.....，^-1; 根據(jù)表達式I (η) = XOeds(η) Sin( ω S化)獲得虛頻混頻序列I (η)，其中，XOeds(η)為零初相 位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列，sin( WsTn)為參考頻率的離散正弦函數(shù)，cos為參考頻率，Τ為采 樣間隔時間，η為序列離散數(shù)，η = 0,1，2,……6. -種根據(jù)零初相位基準余弦函數(shù)序列進行頻率測量系統(tǒng)，其特征在于，包括： 初步序列長度確定模塊，用于根據(jù)電力信號頻率范圍的下限、預(yù)設(shè)采樣頻率和預(yù)設(shè)整 數(shù)信號周期數(shù)，獲得初步序列長度； 初步序列獲取模塊，用于根據(jù)所述初步序列長度對電力信號進行采樣，獲得所述電力 信號的初步序列； 參考頻率確定模塊，用于對所述初步序列進行頻率初測，得到所述電力信號的初步頻 率，根據(jù)所述初步頻率得到參考頻率； 單位周期序列長度確定模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)采樣頻率和所述參考頻率，獲得所述 電力信號的單位周期序列長度； 預(yù)處理序列長度確定模塊，用于將所述預(yù)設(shè)整數(shù)信號周期數(shù)和所述單位周期序列長度 相乘，獲得預(yù)處理序列長度； 預(yù)處理序列獲取模塊，用于根據(jù)所述預(yù)處理序列長度，從所述電力信號的初步序列中 獲取預(yù)處理序列； 梳狀濾波序列確定模塊，用于對所述預(yù)處理序列進行梳狀濾波處理，獲得梳狀濾波序 列，其中梳狀濾波序列長度為所述預(yù)處理序列在進行梳狀濾波處理后的剩余長度； 預(yù)設(shè)序列長度確定模塊，用于確定所述梳狀濾波序列長度與所述單位周期序列長度的 比值整數(shù)，根據(jù)所述比值整數(shù)和所述單位周期序列長度獲得預(yù)設(shè)序列長度，其中所述比值 整數(shù)為奇數(shù)，所述預(yù)設(shè)序列長度為奇數(shù)； 第一序列獲取模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長度和預(yù)設(shè)起始點，從所述梳狀濾波序列 中獲得第一正向序列，根據(jù)所述第一正向序列獲得第一反權(quán)序列； 第一正反相位確定模塊，用于根據(jù)所述第一正向序列獲得第一正相位，根據(jù)所述第一 反權(quán)序列獲得第一反相位； 第一平均初相位確定模塊，用于根據(jù)所述第一正相位和所述第一反相位獲得第一平均 初相位； 新起始點確定模塊，用于根據(jù)所述第一平均初相位和預(yù)設(shè)相位值，獲得相位比較值，根 據(jù)所述相位比較值、所述預(yù)設(shè)起始點和所述單位周期序列長度，獲得新起始點； 第二序列獲取模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長度和所述新起始點，從所述梳狀濾波序 列中獲得第二正向序列，根據(jù)第二正向序列獲得第二反權(quán)序列； 第二正反相位確定模塊，用于根據(jù)所述第二正向序列獲得第二正相位，根據(jù)所述第二 反權(quán)序列獲得第二反相位； 第二平均初相位確定模塊，用于根據(jù)所述第二正相位和所述第二反相位獲得第二平均 初相位； 余弦函數(shù)調(diào)制序列確定模塊，用于將所述第二正向序列與所述第二反權(quán)序列相加，得 到和序列，根據(jù)所述和序列和所述第二平均初相位的余弦函數(shù)值，獲得余弦函數(shù)調(diào)制序列； 零初相位調(diào)制序列獲取模塊，用于從所述余弦函數(shù)調(diào)制序列中屯、點輸出，獲得零初相 位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列； 混頻序列確定模塊，用于將所述零初相位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列分別與參考頻率的離 散余弦函數(shù)相乘和參考頻率的離散正弦函數(shù)相乘，獲得實頻混頻序列和虛頻混頻序列； 濾波序列確定模塊，用于分別對所述實頻混頻序列和所述虛頻混頻序列進行數(shù)字濾 波，獲得實頻濾波序列和虛頻濾波序列； 積分值確定模塊，用于分別對所述實頻濾波序列和所述虛頻濾波序列進行積分，獲得 實頻積分值和虛頻積分值； 電力信號頻率確定模塊，用于根據(jù)所述實頻積分值和虛頻積分值，獲得零初相位基準 余弦函數(shù)調(diào)制序列的相位，根據(jù)所述相位獲得電力信號的頻率。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的根據(jù)零初相位基準余弦函數(shù)序列進行頻率測量系統(tǒng)，其特征 在于，所述電力信號頻率確定模塊根據(jù)表達式獲得零初相位基準余弦函 數(shù)調(diào)制序列的相位PH，其中，化為實頻積分值，Id為虛頻積分值。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的根據(jù)零初相位基準余弦函數(shù)序列進行頻率測量系統(tǒng)，其特征 在于，所述濾波序列確定模塊通過矩形窗算術(shù)平均值濾波算法分別對所述實頻混頻序列和 所述虛頻混頻序列進行數(shù)字濾波。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的根據(jù)零初相位基準余弦函數(shù)序列進行頻率測量系統(tǒng)，其特征 在于，所述電力信號頻率確定模塊根據(jù)表達式獲得電力信號的頻 率ω i，其中為零初相位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列的相位，T為采樣間隔時間，Μ為積分長 度，Nd為矩形窗算術(shù)平均值濾波算法的濾波參數(shù)，Ws為參考頻率。10. 根據(jù)權(quán)利要求6至9任意一項所述的根據(jù)零初相位基準余弦函數(shù)序列進行頻率測量 系統(tǒng)，其特征在于： 所述混頻序列確定模塊根據(jù)表達式R(n) =X〇E〇s(n)cos( ω sTn)獲得實頻混頻序列R(n)， 其中，XOws(n)為零初相位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列，cos(WsTn)為參考頻率的離散余弦函 數(shù)，Ws為參考頻率，Τ為采樣間隔時間，η為序列離散數(shù)，η二0, 1，2,...... 所述混頻序列確定模塊根據(jù)表達式I (η) = XOeds(η)Sin( ω sTn)獲得虛頻混頻序列I (η)， 其中，XOcDs(n)為零初相位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列，sin( WsTn)為參考頻率的離散正弦函 數(shù)，cos為參考頻率，T為采樣間隔時間，η為序列離散數(shù)，η = 0, 1，2,……-1.。 乙'
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種根據(jù)零初相位基準余弦函數(shù)序列進行頻率測量方法和系統(tǒng)，獲得實頻混頻序列和虛頻混頻序列，然后對所述實頻混頻序列和所述虛頻混頻序列進行數(shù)字濾波和積分，獲得實頻積分值和虛頻積分值，根據(jù)所述實頻積分值和虛頻積分值，獲得零初相位基準余弦函數(shù)調(diào)制序列的相位，根據(jù)所述相位獲得電力信號的頻率。通過本發(fā)明方式獲得電力信號的頻率，可顯著提高電力信號頻率測量的準確度。
【IPC分類】G01R23/02
【公開號】CN105548688
【申請?zhí)枴緾N201510890139
【發(fā)明人】李軍, 陳世和, 王越超, 李曉楓
【申請人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月4日