br>[0058] 其中,對(duì)于步驟S101,根據(jù)電力信號(hào)的頻率、預(yù)設(shè)采樣頻率和預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期 數(shù),獲得電力信號(hào)的預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度,并且要求預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)為偶數(shù)和預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度 為奇數(shù),原則上預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù);
[0059] 所述電力信號(hào)是一種基波成分為主的正弦信號(hào)。正弦信號(hào)廣指正弦函數(shù)信號(hào)和余 弦函數(shù)信號(hào)。
[0060] 通常物理實(shí)驗(yàn)電力信號(hào)的頻率是已知的,在一個(gè)實(shí)施例中,所述信號(hào)頻率表達(dá)為 式⑴:
[0061] ω (1);
[0062] 式中,ω為rad/s單位的信號(hào)頻率;
[0063] 在一個(gè)實(shí)施例中,獲得預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度為式(2):
[0065] 式中,N為無(wú)量綱單位的預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度;(int)代表取整數(shù);C211為預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周 期數(shù);N211為無(wú)量綱單位的信號(hào)單位周期序列長(zhǎng)度;fn*Hz單位預(yù)設(shè)采樣頻率;ω為 rad/S單位的信號(hào)頻率;
[0066] 在一個(gè)實(shí)施例中,預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)C211= 12,預(yù)設(shè)采樣頻率fn= ΙΟΚΗζ。
[0067] 對(duì)于步驟S102,根據(jù)預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度對(duì)所述電力信號(hào)進(jìn)行采樣,獲得所述電力信號(hào) 的正向序列;
[0068] 在一個(gè)實(shí)施例中,所述電力信號(hào)為單基波頻率的余弦函數(shù)信號(hào),獲得所述正向序 列為式(3):
[0069] CN 105116264 A I兄明書 5/18 頁(yè)
[0070] 其中,X+(n)為正向序列;A為信號(hào)幅值,單位v ; ω為rad/s單位的信號(hào)頻率;1;為S單位的采樣間隔;fn為Hz單位的采樣頻率;η為無(wú)量單位的序列離散數(shù);f為rad單位的 信號(hào)初相位;N為無(wú)量綱單位的正向序列長(zhǎng)度,等于預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度。
[0071] 所述正向序列的圖形表達(dá),如圖2所示。
[0072] 對(duì)于步驟S103,將所述正向序列反向輸出,獲得與所述正向序列對(duì)應(yīng)的反褶序 列;
[0073] 在一個(gè)實(shí)施例中,相對(duì)正向序列,獲得反褶序列為式(4):
[0074] X (-n) =X+(N-n) = Acos (-ω Τηη+β )
[0075] (4);
[0076] η = 0, 1,2, 3, · · ·,N-I
[0077] 式中,X (_η)為反褶序列;β為rad單位的反褶序列初相位,關(guān)系上,反褶序列初 相位是正向序列的截止相位;η為無(wú)量單位的序列離散數(shù);N為無(wú)量綱單位反褶序列長(zhǎng)度, 等于正向序列長(zhǎng)度。
[0078] 所述反褶序列的圖形表達(dá),如圖2所示。
[0079] 對(duì)于步驟S104,將所述正向序列和所述反褶序列相加,獲取所述電力信號(hào)零初相 位的余弦函數(shù)調(diào)制序列,簡(jiǎn)稱調(diào)制序列;
[0080] 在一個(gè)實(shí)施例中,獲取零初相位的余弦函數(shù)調(diào)制序列為式(5):
[0082] 式中,Xras(η)為零初相位的余弦函數(shù)調(diào)制序列;Aras為上述調(diào)制序列幅值,單位 V ; 0.5((ρ-β)為上述調(diào)制序列初相位,單位rad ;爐為rad/s單位的正向序列初相位;β為 rad/s單位的反裙序列初相位。
[0083] 允許正向序列初相位和反褶序列初相位β的變化范圍在0~±0. 375 π rad。
[0084] 由于所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)存在誤差,主要是所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度 的整數(shù)化誤差。如果所述的誤差為零,則上述調(diào)制序列初相位·〇.5(φ-β)為零,反之初相位 0.5(φ-β)在零附近。所述初相位0.5(φ-β)與零值比較的誤差與所述整數(shù)信號(hào)周期數(shù)的誤 差之間為正比關(guān)系。
[0085] 對(duì)于步驟S105,分別將所述電力信號(hào)頻率的余弦函數(shù)和所述電力信號(hào)頻率的正弦 函數(shù)與所述正向序列相乘,生成第一實(shí)頻向量序列和第一虛頻向量序列;
[0086] 在一個(gè)實(shí)施例中,在不考慮所述混頻干擾頻率成分時(shí),得到混頻序列為式(6):
[0088] 式中,R1(Ii)為第一實(shí)頻向量序列山(η)為第一虛頻向量序列;N為無(wú)量綱單位的 正向序列長(zhǎng)度。
[0089] 對(duì)于步驟S106,分別將所述電力信號(hào)頻率的余弦函數(shù)和所述電力信號(hào)頻率的正弦 函數(shù)與所述反褶序列相乘,生成第二實(shí)頻向量序列和第二虛頻向量序列;
[0090] 在一個(gè)實(shí)施例中,在不考慮所述混頻干擾頻率成分時(shí),得到混頻序列為式(7):
[0092] 式中,R2(n)為第二實(shí)頻向量序列;Ι2(η)為第二虛頻向量序列;N為無(wú)量綱單位的 反褶序列長(zhǎng)度。
[0093] 對(duì)于步驟S107,分別對(duì)所述第一實(shí)頻向量序列和所述第一虛頻向量序列進(jìn)行數(shù)字 陷波,生成第一實(shí)頻向量陷波序列和第一虛頻向量陷波序列;
[0094] 所述實(shí)頻向量序列和所述虛頻向量序列中包含混頻干擾頻率。當(dāng)輸入信號(hào)中還在 直流成分、次諧波成分及分次諧波成分時(shí),所述混頻干擾頻率將更加復(fù)雜,這些混頻干擾頻 率嚴(yán)重影響計(jì)算準(zhǔn)確度。雖然窗口函數(shù)和積分運(yùn)算本身對(duì)混頻干擾頻率具有良好的衰減作 用,但沒(méi)有針對(duì)性,不能夠?qū)λ鰪?fù)雜的混頻干擾頻率產(chǎn)生深度的抑制作用,不能滿足正弦 參數(shù)的高準(zhǔn)確度計(jì)算需要。
[0095] 為了有針對(duì)性的抑制所述混頻干擾頻率的影響,采用一種數(shù)字陷波器,理想情況 下,數(shù)字陷波器的零幅值頻率點(diǎn)正好對(duì)應(yīng)所述混頻干擾頻率點(diǎn),對(duì)所述混頻干擾頻率具有 完全的抑制作用。優(yōu)選地,數(shù)字陷波具體采用算術(shù)平均陷波算法,即將若干個(gè)連續(xù)離散值相 加,然后取其算術(shù)平均值作為本次陷波值輸出。數(shù)字陷波需要設(shè)置數(shù)字陷波參數(shù),所述數(shù)字 陷波參數(shù)指若干個(gè)連續(xù)離散值相加的長(zhǎng)度ND。在數(shù)字陷波參數(shù)Nd取值為信號(hào)單位周期序 列長(zhǎng)度的1. 5倍,可以對(duì)1/3分次諧波產(chǎn)生的混頻干擾頻率進(jìn)行抑制。而Nd取值為信號(hào)單 位周期序列長(zhǎng)度的2倍,可以對(duì)直流、1/2分次、1次、2次、3次、4次、5次諧波等產(chǎn)生的混頻 干擾頻率進(jìn)行抑制。因此,數(shù)字陷波由2種參數(shù)的數(shù)字陷波器所構(gòu)成,考慮到實(shí)際存在誤差 等因數(shù),為了深度抑制混頻干擾頻率影響,每種參數(shù)的數(shù)字陷波器均由參數(shù)相同的三級(jí)數(shù) 字陷波組成,共六級(jí)算術(shù)平均值數(shù)字陷波所構(gòu)成。
[0096] 在一個(gè)實(shí)施例中,六級(jí)算術(shù)平均值數(shù)字陷波式可為式(8):
[0098] 對(duì) X (η) η = 0, 1,2, 3, · · ·,N-I
[0099] 對(duì) XD (η) η = 0, 1,2, 3, · · ·,N-3ND1-3ND2-1
[0100] 其中,X(n)為數(shù)字陷波輸入序列,序列長(zhǎng)度N ;XD(n)為數(shù)字陷波輸出序列,序列長(zhǎng) 度N-3ND1-3ND2;ND1為陷波參數(shù)1,即連續(xù)離散值相加數(shù)量;N d2為陷波參數(shù)2,即連續(xù)離散值 相加數(shù)量。
[0101] 在一個(gè)實(shí)施例中,陷波參數(shù)Ndi取值為信號(hào)單位周期序列長(zhǎng)度的1. 5倍,陷波參數(shù) Nd2取值為信號(hào)單位周期序列長(zhǎng)度的2倍,六級(jí)算術(shù)平均值數(shù)字陷波需要使用10. 5倍信號(hào) 單位周期序列長(zhǎng)度。
[0102] 在一個(gè)實(shí)施例中,在所述混頻干擾頻率成分得到完全抑制前提下,所述第一實(shí)頻 向量陷波序列和所述第一虛頻向量陷波序列為(9):
[0104] 對(duì) R1 (n) I1 (η) η = 0, 1,2, 3, · · ·,N_1
[0105] 對(duì) Rdi (n) ID1 (η) η = 0, 1, 2, 3,, N-3ND1-3ND2-1
[0106] 其中,Rdi (η)為所述第一實(shí)頻向量陷波序列;Idi (η)為所述第一虛頻向量陷波序 列。
[0107] 對(duì)于步驟S108,分別對(duì)所述第一實(shí)頻向量陷波序列和所述第一虛頻向量陷波序列 進(jìn)行積分運(yùn)算,生成第一實(shí)頻向量積分值和第一虛頻向量積分值;
[0108] 在一個(gè)實(shí)施例中,生成第一實(shí)頻向量積分值和第一虛頻向量積分值,為式(10):
[0110] 其中,札為第一實(shí)頻向量積分值;I i為第一虛頻向量積分值;LI為積分計(jì)算長(zhǎng)度 1,單位無(wú)量綱。
[0111] 在一個(gè)實(shí)施例中,Ll為信號(hào)單位周期序列長(zhǎng)度的1. 5倍。
[0112] 對(duì)于步驟S109,分別對(duì)所述第二實(shí)頻向量序列和所述第二虛頻向量序列進(jìn)行數(shù)字 陷波,生成第二實(shí)頻向量陷波序列和第二虛頻向量陷波序列;
[0113] 在一個(gè)實(shí)施例中,在所述混頻干擾頻率成分得到完全抑制前提下,所述第二實(shí)頻 向量陷波序列和所述第二虛頻向量陷波序列為式(11):
[0115] 對(duì) R2 (n) I2 (η) η = 0, 1,2, 3, · · · ·,N_1
[0116] 對(duì) Rd2 (n) ID2 (η) η = 0, 1,2, 3, · · · ·,N-3ND「3ND2-1
[0117] 其中,Rd2(η)為所述第二實(shí)頻向量陷波序列;ID2(η)為所述第二虛頻向量陷波序 列。
[0118] 對(duì)于步驟S110,分別對(duì)所述第二實(shí)頻向量陷波序列和所述第二虛頻向量陷波序列 進(jìn)行積分運(yùn)算,生成第二實(shí)頻向量積分值和第二虛頻向量積分值;
[0119] 在一個(gè)實(shí)施例中,生成第二實(shí)頻向量積分值和第二虛頻向量積分值,為式(12):
[0121] 其中,私為第二實(shí)頻向量積分值2為第二虛頻向量積分值;L2為積分計(jì)算長(zhǎng)度 2,單位無(wú)量綱。
[0122] 在一個(gè)實(shí)施例中,L2為信號(hào)單位周期序列長(zhǎng)度的1. 5倍。
[0123] 對(duì)于步驟S111,根據(jù)預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則,將所述第一虛頻向量積分值與所述第 一實(shí)頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第一相位,將所述第二虛頻向量積分值與所述第二實(shí)頻向量積分 值轉(zhuǎn)換為第二相位;
[0124] 在一個(gè)實(shí)施例中,可通過(guò)以下公式(13)-(14)將所述第一虛頻向量積分值與所述 第一實(shí)頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第一相位,將所述第二虛頻向量積分值與所述第二實(shí)頻向量積 分值轉(zhuǎn)換為第二相位: CN 105116264 A 說(shuō)明書 9/18 頁(yè)
[0127] 其中,PH1為第一相位,單位rad ;R 第一實(shí)頻向量積分值;I i為第一虛頻向量積 分值,PH2為第二相位,單位rad ;R2為第二實(shí)頻向量積分值;12為第二虛頻向量積分值。
[0128] 在一個(gè)實(shí)施例中,根據(jù)預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則,將所述第一虛頻向量積分值與所述 第一實(shí)頻