[发明专利]适于接入多间隔电气量的保护、测量一体化系统及方法

权利要求书

1.一种适于接入多间隔电气量的保护、测量一体化工作方法，其特征在于，包括：

利用固定采样频率获取采样数据进行递推傅里叶相量计算，采用定频采样方式下的递推傅里叶相量补偿算法求解真实傅里叶相量，以进行保护计算；和/或

通过获得的信号实际频率及预设的每周波测量计算点个数进行插值重采样，以生成1个周波之前的测量用采样数据窗，进行测量计算；

所述信号实际频率的计算方法包括：

利用连续三个间隔为N/2个采样点的采样数据窗数据计算相应递推傅里叶相量，并通过上述递推傅里叶相量建立以频率偏差值为参量的解析表达；以及

利用上述连续三个递推傅里叶相量之间存在的固有的几何位置关系，计算求得频率偏差值，进而获得信号实际频率；其中

所述频率偏差值为信号实际频率与信号预设频率之差；

利用连续三个间隔为N/2个采样点的采样数据窗数据计算相应递推傅里叶相量的方法包括：

对于单相电气量，设有采样数据序列，即

x₀,x₁,x₂....x_N/2,x_N/2+1....x_N-1,x_N,x_N+1...x_3N/2-1...x_2N-1；

从上述采样数据序列中选取x₀,x₁,x₂....x_N-1，并通过递推的离散傅里叶变换计算得到递推傅里叶相量以及

从上述采样数据序列中选取x_N/2,x_N/2+1....x_3N/2-1，并通过递推的离散傅里叶变换计算得到递推傅里叶相量以及

从上述采样数据序列中选取x_N,x_N+1...x_2N-1，并通过递推的离散傅里叶变换计算得到递推傅里叶相量

其中N是预设的每周波采样点个数，即离散傅里叶变换的数据窗长度；

计算所述频率偏差值的方法包括：

设频率偏差值为Δf，且判断频率偏差值Δf的取值范围；以及

建立频率偏差值Δf计算公式；其中

所述判断频率偏差值Δf的取值范围的方法包括：

设定一比较参考值α，则

若α＞0，则Δf＞0；

若α＜0，则Δf＜0；以及

所述频率偏差值Δf的计算公式，即其中

θ为相邻相量的相位夹角，且

f_meas为预设信号频率；以及

并且所述信号实际频率的计算公式，即

f_real＝f_meas+Δf；

所述递推傅里叶相量补偿算法包括：

通过间隔为N/2个采样点的采样数据窗数据计算相应递推傅里叶相量；

定义信号实际频率与信号预设频率之差为频率偏差值；

频率偏差值不小于频率偏差比较参考值，则将上述相应递推傅里叶相量展开为以频率偏差值表示的解析形式，以求解得到真实傅里叶相量；

通过间隔为N/2个采样点的采样数据窗数据计算相应递推傅里叶相量的方法包括：

对于电气量通道，设有采样数据序列，即

x₀,x₁,x₂....x_N/2,x_N/2+1....x_N-1,x_N,...x_3N/2-1；

并求出对应的真实傅里叶相量以及

对应的真实傅里叶相量其中

实际信号频率为f_real，信号预设频率为f_meas,以及频率偏差值为Δf；

并将频率偏差值Δf代入所述真实傅里叶相量；

生成所述测量用采样数据窗的方法包括：

在固定采样频率数据窗积累满1个周波以上的采样点数据之后，按信号实际频率对1个周波前的采样点按照测量采样频率进行插值重采样，生成1个周波之前的测量用采样数据窗；

计算频率为预设的测量计算每周波采样点个数与信号实际频率的乘积。

2.一种适于接入多间隔电气量的保护、测量一体化系统，其特征在于，包括：

保护计算单元，通过固定采样频率获取采样数据进行递推傅里叶相量计算，采用定频采样方式下的递推傅里叶相量补偿算法求解真实傅里叶相量，以进行保护计算；和/或

测量单元，用于通过信号实际频率及预设的每周波测量计算点个数进行插值重采样，以生成1个周波之前的测量用采样数据窗，以进行测量计算；

频率计算单元包括：

相量计算模块，通过连续三个间隔为N/2个采样点的采样数据窗数据计算获取相应递推傅里叶相量；

频率计算模块，通过上述递推傅里叶相量建立以频率偏差值为参量的解析表达，利用上述连续三个递推傅里叶相量之间存在的固有的几何位置关系，计算求得频率偏差值，进而获得信号实际频率，其中频率偏差值为信号实际频率与信号预设频率之差；以及

所述保护计算模块包括：相量计算模块、频率偏差值判定模块和真实相量计算模块；其中

所述相量计算模块适于使用两个连续且间隔为N/2个采样点的采样数据窗数据计算相应的递推傅里叶相量；

所述频率偏差值判定模块适于将频率偏差值与频率偏差比较阈值进行比较，其中所述频率偏差值为信号实际频率与信号预设频率之差；

若频率偏差值不小于频率偏差比较阈值，则通过所述真实相量计算模块将上述递推傅里叶相量展开为以频率偏差值表示的解析形式，以求解得到真实傅里叶相量。