[发明专利]电力信号的幅值检测方法和系统

摘要

本发明涉及一种电力信号的幅值检测方法和系统，对采样所得的信号序列进行截短处理，获得截短信号序列；以所测参考频率的余弦函数和参考频率的正弦函数分别与信号序列和截短信号序列相乘，生成两组实频向量序列和虚频向量序列；通过对两组虚频向量序列和实频向量序列数字滤波，生成两组虚数向量滤波序列和实数向量滤波序列，进而积分生成两组虚数向量积分值和实数向量积分值；将两组实数向量积分值和虚数向量积分值转换为序列幅值和两个相位，将两个相位转换为频差；将所述序列幅值、所述频差转换为所述电力信号的基波幅值。实施本发明，得到准确度较高的基波幅值。

主权项

一种电力信号的幅值检测方法，其特征在于，包括以下步骤：根据预设信号周期数和预设采样频率计算预设序列长度，对电力信号进行采样，获得预设序列长度的信号序列；对所述信号序列进行频率初测，生成所述电力信号的初步频率，并以所述初步频率为参考频率；对所述信号序列进行截短处理，获得截短信号序列，所述截短信号序列的序列长度相对所述信号序列的序列长度的截短值为所述信号序列的1周期序列长度的0.25倍；以所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数分别与所述信号序列相乘，生成第一实频向量序列和第一虚频向量序列；以所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数分别与所述截短信号序列相乘，生成第二实频向量序列和第二虚频向量序列；分别对所述第一实频向量序列和所述第一虚频向量序列进行数字滤波，生成第一实频向量滤波序列和第一虚频向量滤波序列；分别对所述第一实频向量滤波序列和所述第一虚频向量滤波序列进行积分运算，生成第一实频向量积分值和第一虚频向量积分值；分别对所述第二实频向量序列和所述第二虚频向量序列进行数字滤波，生成第二实频向量滤波序列和第二虚频向量滤波序列；分别对所述第二实频向量滤波序列和所述第二虚频向量滤波序列进行积分运算，生成第二实频向量积分值和第二虚频向量积分值；根据预设的相位和幅值转换规则，将所述第一虚频向量积分值与所述第一实频向量积分值转换为第一相位和序列幅值；根据预设的相位转换规则，将所述第二虚频向量积分值与所述第二实频向量积分值转换为第二相位；根据预设的频差转换规则，将所述第一相位和所述第二相位转换为电力信号频率与所述参考频率的频差；根据预设的幅值转换规则，将所述序列幅值、电力信号频率与所述参考频率的频差转换为所述电力信号的基波幅值；其中，根据预设的相位和幅值转换规则，将所述第一虚频向量积分值与所述第一实频向量积分值转换为第一相位和序列幅值，包括：获取所述第一虚频向量积分值与所述第一实频向量积分值的比值，获取该比值的反正切函数值的相反数，生成所述第一相位；获取所述第一虚频向量积分值与所述第一实频向量积分值的平方和；对获取的平方和开根，生成所述序列幅值；其中，根据预设的相位转换规则，将所述第二虚频向量积分值与所述第二实频向量积分值转换为第二相位，包括：获取所述第二虚频向量积分值与所述第二实频向量积分值的比值，获取该比值的反正切函数值的相反数，生成所述第二相位；其中，根据预设的频差转换规则，将所述第一相位和所述第二相位转换为电力信号频率与所述参考频率的频差，包括：获取对第一实频向量滤波序列进行积分运算的积分计算长度，生成第一积分长度；获取对第二实频向量滤波序列进行积分运算的积分计算长度，生成第二积分长度；获取所述第一相位与所述第二相位的差值，生成第一差值；获取所述第一差值与预设采样频率的乘积的2倍，生成第一乘积；获取所述第一积分长度与所述第二积分长度的差值，生成第二差值；获取所述第一乘积与所述第二差值的比值，生成所述频差；其中，根据预设的幅值转换规则，将所述序列幅值、电力信号频率与所述参考频率的频差转换为所述电力信号的基波幅值，包括：计算所述电力信号的基波幅值的公式为AMP为电力信号的基波幅值检测值，单位v；Amp为序列幅值，单位v；Δω为电力信号频率与所述参考频率的频差，单位rad/s；L1为第一积分长度；Tn为采样间隔，单位s；ND1为第一滤波参数，表示连续离散值相加数量；ND2为第二滤波参数，表示连续离散值相加数量；A为单基波频率信号的基波幅值，单位v。