[发明专利]一种频率自适应的交流量测量方法和系统

说明书

本发明公开了一种频率自适应的交流量测量方法，属于电力系统自动化技术领域，其特征在于：至少包括如下步骤：步骤一：获得原始采样数据；步骤二：获得待测交流量频率；步骤三：软件采样；具体包括：基于待测交流量频率和原始采样数据，采用二阶拉格朗日插值算法，对待测交流量重新进行采样，以实现每周波定点采样；其中，待测交流量频率结合目标采样频率用以确定重采样时标，原始采样数据结合重采样时标用以计算重采样数值；步骤四：交流量计算；具体为：基于软件采样数据，采用傅氏算法，计算待测交流量的实虚部、有效值和相位信息。通过采用上述技术方案，本发明能够适用于不同工频系统，同时能够保证频率偏移时测量的精度。

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，尤其涉及一种频率自适应的交流量测量方法和系统。

背景技术

目前，国际上广为使用的工频系统主要有50Hz和60Hz两种。在进行交流量测量时，针对不同的工频系统，需要进行不同的处理，由此增加了系统选择项，以便可以通过人机界面或远程操作设置和切换，以保证设备能够正常工作。另外，电力系统运行过程中，频率并非一成不变，合理的偏移会被允许并且长期运行，此时如果不进行针对处理，所测量的电气量就会出现波动现象，产生较大测量误差。由此，需要一种能自适应不同工频、自适应频率偏移的交流量测量方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，为了应用于不同工频系统，并保证频率偏移时测量的精度，本发明提出了一种频率自适应的交流量测量方法和系统。

本发明的目的之一在于提供一种频率自适应的交流量测量方法，至少包括如下步骤：

步骤一：获得原始采样数据，即通过实时采样或通讯的方式获得待测交流量的采样数据；所述原始采样数据包括：交流电压瞬时值和交流电流瞬时值；

步骤二：获得待测交流量频率，即通过软件测频或硬件测频的方法获得待测交流量的频率；

步骤三：软件采样；具体包括：

基于待测交流量频率和原始采样数据，采用二阶拉格朗日插值算法，对待测交流量重新进行采样，以实现每周波定点采样；其中，待测交流量频率Fs结合目标采样频率Fg用以确定重采样时标，原始采样数据结合重采样时标用以计算重采样数值。当每周波采样点数固定为N时，目标采样频率Fg＝Fs*N，软件采样周期Tg＝1/Fg；记原始采样周期为Ts，连续的三个采样值依次为y1、y2、y3，以时间为坐标轴建立坐标系，当重采样时标为t，即对于2Ts的占空比为k时，计算软件重采样值Sg，得Sg＝2k*k*(y1+y3-2y2)-k*(y1-y3)+y2。

步骤四：交流量计算；具体为：

基于软件采样数据，采用傅氏算法，计算待测交流量的实部R、虚部X、有效值A和相位φ信息。则实部R＝S1*Kr1+S2*Kr2+……+SN*KrN，虚部X＝S1*Kx1+S2*Kx2+……+SN*KxN，有效值平方A^2＝R^2+X^2，相位正切tgφ＝X/R，其中，S1、S2……SN为按时间顺序的软件采样数据序列，Kr1、Kr2……KrN为实部系数，Kx1、Kx2……KxN为虚部系数。

本发明的目的之二在于提供一种频率自适应的交流量测量方法的系统，至少包括：

采样模块，获得原始采样数据，即通过实时采样或通讯的方式获得待测交流量的采样数据；所述原始采样数据包括：交流电压瞬时值和交流电流瞬时值；

测频模块，获得待测交流量频率，即通过软件测频或硬件测频的方法获得待测交流量的频率；

软件采样模块；具体包括：