[发明专利]一种频率自适应的交流信号有效值获取方法

权利要求书

1.一种频率自适应的交流信号有效值获取方法，其特征在于，包括：

步骤S1、对交流信号进行准同步采样，得到交流信号的采样值；

步骤S2、为每一路交流信号设置一个维数为N的采样数组用于存放采样值，在实时采样过程中，以循环递推的方法更新所述采样数组中的数据；

步骤S3、对所述采样数组每更新一个采样数据，即对采样数组中交流信号采样值计算平方累加后的均值；

步骤S4、对步骤S3中的均值进行开方计算，获得局部均方根值；

步骤S5、为每一路交流信号设置一个维数为N的均方根数组用于存放对应路交流信号计算的均方根值，以循环递推的方法更新所述均方根数组中的数据；

步骤S6、对所述均方根数组中的数据进行滤波，得到交流电压信号的有效值。

2.根据权利要求1所述的频率自适应的交流信号有效值获取方法，其特征在于：步骤S1进一步包括：

步骤S11、获得交流电压信号的频率；

步骤S12、根据交流信号的频率及一个周期的采样点数确定采样时间间隔，按照所述采样时间间隔对所述交流信号进行准同步采样。

3.根据权利要求2所述的频率自适应的交流信号有效值获取方法，其特征在于：步骤S11中，进一步包括：

步骤S111、对永磁机输出线电压信号u_ab、u_bc、u_ca进行采样，以其为输入应用频率自适应均值锁相环实时获得永磁机输出电压的频率；

步骤S112、根据永磁机和主发电机两者极对数之间的关系得到调压点的交流电压信号的频率。

4.根据权利要求3所述的频率自适应的交流信号有效值获取方法，其特征在于：步骤S2中，以循环递推的方法更新所述采样数组中的数据包括：以循环递推的方法取出采样数组中相应位置的旧的采样值备用，并使用当前实时采集的新的采样值代替旧的采样值；步骤S3中，利用备用的旧的采样值更新交流信号采样值的平方累加和，之后进行均值计算，其中，更新平方累加和的计算公式为：

其中，R_old为上一次计算得到的一个周期N个采样值的平方累加和，e_a，inew为新的采样值，e_a，tmp为旧的采样值，R_new为新的一个周期N个采样值的平方累加和。

5.根据权利要求1所述的频率自适应的交流信号有效值获取方法，其特征在于：步骤S4中，采用牛顿-拉夫逊算法进行开方运算，迭代次数不少于3次。

6.根据权利要求1所述的频率自适应的交流信号有效值获取方法，其特征在于：步骤S5中，以循环递推的方法更新所述均方根数组中的数据包括：以循环递推的方法取出均方根数组中相应位置的旧的局部均方根值备用，并使用当前实时计算的新的局部均方根值代替旧的局部均方根值；步骤S6中，首先利用备用的旧的均方根值更新交流电压信号的均方根之和，随后计算交流电压信号的效值，其中，更新均方根之和E_a，new的计算公式为：

E_a，new＝E_a，old+e_a，irne-e_a，rtmp

其中，E_a，old为上一次计算得到的一个周期N个局部均方根值的累加和，e_a，irnew为本次计算得到的局部均方根值，e_a，rtmp为备用的旧的局部均方根值；

计算交流电压信号的效值e_a，rms的公式为：

其中，k_a表示电压采样通道的通道系数。