[发明专利]一种基于跟频采样的相位差补偿方法及补偿系统

说明书

本发明公开了一种基于跟频采样的相位差补偿方法及补偿系统，属于电力系统继电保护技术领域，其特征在于：至少包括如下步骤：步骤一：获得跟频采样数据；步骤二：获得频率；比较所记录的采样时刻，取时间在后的模拟量的频率；步骤三：计算相位；步骤四：计算采样时差；计算基准模拟量和待比较模拟量各自最新采样时刻之差；步骤五：计算补偿角；所需补偿角为按照实时频率在采样时差内所转过的角度；步骤六：计算相位差，待比较模拟量和基准模拟量相位之差，再加上补偿角，即得最终相位差。通过采用上述技术方案，本发明修正了跟频采样中引入的相位偏移，提高了相位差计算精度，可应用于同期装置、快切装置以及其它测控保护、仪器仪表、自动装置等。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，尤其涉及一种基于跟频采样的相位差补偿方法及补偿系统。

背景技术

计算两个模拟量的相位差，通常的方法是通过傅氏算法分别计算实虚部，然后计算各自相位，最后得到相位差。该方法在工频稳定运行中，尚能保证测量精度，但如果出现频率偏移，就必须进行针对性的处理，否则就会出现相位误差甚至失真。针对频率偏移常用的方法是跟频采样，然而，当参与计算的模拟量分处于不同系统时，采样周期的变化，可能导致采样时刻不一致，由此出现相位偏移，引入相位差计算误差。因此，设计开发一种解决上述技术问题的基于跟频采样的相位差补偿方法及补偿系统显得是尤为重要。

发明内容

针对现有技术存在的问题，当出现相位偏移，引入相位差计算误差，进而满足测量精度的要求，本发明提出了一种基于跟频采样的相位差补偿方法及补偿系统。

本发明的目的之一在于提供一种基于跟频采样的相位差补偿方法，至少包括如下步骤：

步骤一：获得跟频采样数据；所述采样数据包括采样瞬时值和采样时刻；参与比较的模拟量的采样时刻分别记为T1和T2，其中作为相位比较基准的模拟量附数字1表示，另一路模拟量附数字2表示，所述相位比较基准为多个模拟量进行相位比较时的公共模拟量，其它模拟量需要和该公共模拟量进行相位比较；

步骤二：获得频率；比较所记录的采样时刻，取时间在后的模拟量的频率，记为F；

步骤三：计算相位；基于跟频采样瞬时值，采用傅氏算法，分别计算模拟量实部和模拟量虚部，然后根据模拟量实部和模拟量虚部计算各自相位，模拟量实部和模拟量虚部的相位依次记为A1和A2；

步骤四：计算采样时差；计算基准模拟量和待比较模拟量各自最新采样时刻之差，采样时差记为dT，则dT＝T1-T2；

步骤五：计算补偿角；所需补偿角为按照实时频率在采样时差内所转过的角度，补偿角记为A0，则A0＝360*F*dT；

步骤六：计算相位差；待比较模拟量和基准模拟量相位之差，再加上补偿角，即得最终相位差，相位差记为dA，则dA＝A2-A1+A0。

进一步：在所述步骤一中：所述跟频采样为硬件跟频，按照目标采样周期，直接调整AD采样周期。

进一步：在所述步骤一中：所述跟频采样为软件跟频，按照目标采样周期，采用插值法对固定频率采样的数据重新进行采样。

本发明的目的之二在于提供一种基于跟频采样的相位差补偿方法的系统，至少包括：

获得跟频采样数据模块：获得跟频采样数据；所述采样数据包括采样瞬时值和采样时刻；参与比较的模拟量的采样时刻分别记为T1和T2，其中作为相位比较基准的模拟量附数字1表示，另一路模拟量附数字2表示，所述相位比较基准为多个模拟量进行相位比较时的公共模拟量，其它模拟量需要和该公共模拟量进行相位比较；

获得频率模块：获得频率；比较所记录的采样时刻，取时间在后的模拟量的频率，记为F；