[发明专利]一种基于正交子带的电网瞬时频率测量与跟踪方法

摘要

本发明公开了一种基于正交子带的电网瞬时频率测量与跟踪方法，先对模拟输入信号进行离散化采样，再通过构造的正交滤波器组对离散采样后的信号进行滤波，将其分解成两个相位相差为90°的正弦子带信号，在正弦子带信号上利用任意连续三个采样点间的数学关系，分别计算各子带的瞬时角频率，对两个子带上的测量结果进行基于高斯噪声模型的线性最优化融合，获得误差方差更小的瞬时角频率测量值，最后对测量值进行卡尔曼滤波估计，跟踪电网的瞬时频率。本发明方法的测量和跟踪精度，不受非周期性噪声信号、电网电压/电流幅值变化及谐波信号的影响，数据窗口短，算法计算简单，可实时准确测量并跟踪电网基波的瞬时频率。

主权项

一种基于正交子带的电网瞬时频率测量与跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、对输入的模拟信号x(t)进行离散化采样，得到离散的采样信号p(k)＝x(kTs)，其中，k＝1,2,3...为采样时刻，Ts为采样间隔时间；(2)、基于电网基频f0和采样间隔时间Ts，构造正弦和余弦数字滤波器，其单位脉冲响应分别为：h1(n)＝sin[2π(n+1)/N]h2(n)＝cos[2π(n+1)/N]；其中，n＝0,1,...,N‑1，N＝1/(Tsf0)；(3)、利用上述数字滤波器分别对离散采样信号进行滤波处理，得到两个相位相差90°的正弦子带信号，即p1(k)和p2(k)；(4)、设置步长为3的滑动窗口，再将滑动窗口的初始位置分别置于两子带信号的首端，并依次滑动，滑动计算各采样时刻规范化的瞬时角频率的余弦值；其中，的取值为(5)、对步骤(4)中，各个采样时刻计算得到的余弦值进行融合；通过反余弦计算可得到瞬时角频率进而得到优化后的电网瞬时频率 的测量值(6)、对电网瞬时频率的测量值进行卡尔曼滤波，得到精确的瞬时频率估计值再利用实时跟踪电网的瞬时频率。