检测电力系统中正弦波信号幅值的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种检测电力系统中正弦波信号幅值的方法和系统，所述方法包括：对正弦波信号进行采样获得采样数据序列；测量采样数据序列的频率，得到初步频率；基于初步频率对采样数据序列依次进行四分之一周期延时和平方，获得第一平方数据序列；基于初步频率依次对采样数据序列进行二分之一周期延时，获得第二延时数据序列；将采样数据序列与第二延时数据序列进行减法，获得减法数据序列；对减法数据序列依次进行平方运算、与四分之一相乘，获得相乘数据序列；将第一平方数据序列与相乘数据序列进行加法，获得相加数据序列；将相加数据序列进开方运算，生成所述正弦波信号的高精度幅值数据序列。实施本发明专利技术，可快速准确的获得高精度幅值。

【技术实现步骤摘要】
检测电力系统中正弦波信号幅值的方法和系统
本专利技术涉及信号处理
，特别是涉及一种检测电力系统中正弦波信号幅值的方法和系统。
技术介绍
现代电力工程实践中，高精度电力仪器的发展、大量新技术在电力系统的应用对低频率信号频率测量精度的要求越来越高。电力信号的频率较低，在各种低频率测量方法中，一种正弦波参数计算法可测到精度较高的低频率正弦波信号频率，但首先需要测得正弦波信号的幅值，正弦波信号的幅值通常采用迭代算法得到。当正弦波信号的幅值存在过程波动，则迭代算法也难以适应。可靠的处理方法是对正弦波信号的幅值进行归一化处理，但正弦波信号幅值的归一化处理、需要有高精度的正弦波信号的幅值信号为前提条件。但是现有的幅值归一化方法获得的低频信号的幅值的精度低，进而会降低频率测量的精度。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述幅值归一化方法获得的低频信号的幅值的精度低，进而会降低频率测量的精度的问题，提供一种检测电力系统中正弦波信号幅值的方法和系统。一种检测电力系统中正弦波信号幅值的方法，包括以下步骤：根据预设的信号离散采样频率，对输入的正弦波信号进行采样，获取采样数据序列；测量所述采样数据序列的频率，得到所述正弦波信号的初步频率；基于所述初步频率对所述采样数据序列进行四分之一周期延时处理，获得第一延时数据序列；将所述第一延时数据序列进行平方运算，获得第一平方数据序列；基于所述初步频率对所述采样数据序列进行二分之一周期延时处理，获得第二延时数据序列；将所述采样数据序列与所述第二延时信号延时数据序列进行减法运算，获得减法数据序列；基于所述初步频率计算延时误差量，根据所述延时误差量对所述减法数据序列进行误差修正，获得修正数据序列；对所述修正数据序列进行平方运算，获得第二平方数据序列；对所述第二平方数据序列与四分之一相乘，获得相乘数据序列；将所述第一平方数据序列与所述相乘数据序列进行加法运算，获得相加数据序列；将所述相加数据序列进开方运算，生成所述正弦波信号的高精度幅值数据序列。一种检测电力系统中正弦波信号幅值的系统，包括：采样模块，用于根据预设的信号离散采样频率，对输入的正弦波信号进行采样，获取采样数据序列；测量模块，用于测量所述采样数据序列的频率，得到所述正弦波信号的初步频率；第一延时模块，用于基于所述初步频率对所述采样数据序列进行四分之一周期延时处理，获得第一延时数据序列；第一平方模块，用于将所述第一延时数据序列进行平方运算，获得第一平方数据序列；第二延时模块，用于基于所述初步频率对所述采样数据序列进行二分之一周期延时处理，获得第二延时数据序列；减法处理模块，用于将所述采样数据序列与所述第二延时信号延时数据序列进行减法运算，获得减法数据序列；修正模块，用于基于所述初步频率计算延时误差量，根据所述延时误差量对所述减法数据序列进行误差修正，获得修正数据序列；第二平方模块，用于对所述修正数据序列进行平方运算，获得第二平方数据序列；相乘处理模块，用于对所述第二平方数据序列与四分之一相乘，获得相乘数据序列；加法处理模块，用于将所述第一平方数据序列与所述相乘数据序列进行加法运算，获得相加数据序列；开方处理模块，用于将所述相加数据序列进开方运算，生成所述正弦波信号的高精度幅值数据序列。上述检测电力系统中正弦波信号幅值的方法和系统，通过对输入的正弦波信号进行采样，获取采样数据序列，对采样数据序列进行四分之一周期延时处理，延时处理信号进行平方运算，获得第一平方数据序列；通过对采样数据序列进行二分之一周期延时处理，获得第二延时数据序列；将所述采样数据序列与所述第二延时数据序列进行减法运算，获得减法数据序列；对所述减法数据序列进行修正、平方运算、四分之一相乘运算，获得相乘数据序列；将所述第一平方数据序列与所述相乘数据序列进行加法运算，获得相加数据序列；将所述相加数据序列进开方运算，生成所述正弦波信号的高精度幅值数据序列。可快速准确的获得高精度幅值，进而可为提高正弦波信号的测量精度做好前提准备。附图说明图1是本专利技术检测电力系统中正弦波信号幅值的方法第一实施方式的流程示意图；图2是本专利技术检测电力系统中正弦波信号幅值的系统第一实施方式的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术中的步骤虽然用标号进行了排列，但并不用于限定步骤的先后次序，除非明确说明了步骤的次序或者某步骤的执行需要其他步骤作为基础，否则步骤的相对次序是可以调整的。请参阅图1，图1是本专利技术的检测电力系统中正弦波信号幅值的方法第一实施方式的流程示意图。本实施方式的所述检测电力系统中正弦波信号幅值的方法，可包括以下步骤：步骤S101，根据预设的信号离散采样频率，对输入的正弦波信号进行采样，获取采样数据序列。步骤S102，测量所述采样数据序列的频率，得到所述正弦波信号的初步频率。步骤S103，基于所述初步频率对所述采样数据序列进行四分之一周期延时处理，获得第一延时数据序列。步骤S104，将所述第一延时数据序列进行平方运算，获得第一平方数据序列。步骤S105，基于所述初步频率对所述采样数据序列进行二分之一周期延时处理，获得第二延时数据序列。步骤S106，将所述采样数据序列与所述第二延时信号延时数据序列进行减法运算，获得减法数据序列。步骤S107，基于所述初步频率计算延时误差量，根据所述延时误差量对所述减法数据序列进行误差修正，获得修正数据序列。步骤S108，对所述修正数据序列进行平方运算，获得第二平方数据序列。步骤S109，对所述第二平方数据序列与四分之一相乘，获得相乘数据序列。步骤S110，将所述第一平方数据序列与所述相乘数据序列进行加法运算，获得相加数据序列。步骤S111，将所述相加数据序列进开方运算，生成所述正弦波信号的高精度幅值数据序列。本实施方式，通过对输入的正弦波信号进行采样，获取采样数据序列，对采样数据序列进行四分之一周期延时处理，延时处理信号进行平方运算，获得第一平方数据序列；通过对采样数据序列进行二分之一周期延时处理，获得第二延时数据序列；将所述采样数据序列与所述第二延时数据序列进行减法运算，获得减法数据序列；对所述减法数据序列进行修正、平方运算、四分之一相乘运算，获得相乘数据序列；将所述第一平方数据序列与所述相乘数据序列进行加法运算，获得相加数据序列；将所述相加数据序列进开方运算，生成所述正弦波信号的高精度幅值数据序列。可快速准确的获得高精度幅值，进而可为提高正弦波信号的测量精度做好前提准备。其中，对于步骤S101，采样正弦波信号可通过电网领域惯用的信号采样设备进行采样。优选地，所述正弦波信号的额定频率为50Hz。在实际操作中，正弦波信号的额定频率可在47.5Hz-52.5Hz间取值。对于步骤S102，可通过零交法对所述采样数据序列进行频率初测，获取所述初步频率。还可通过本领域技术人员惯用的其他频率测量方法对所述采样数据序列进行频率初测。对于步骤S103，可根据所述初步频率获取所述采样数据序列的周期，根据获取的周期对所述采样数据序列进行四分之一周期延时处理。可通过电网领域的延时设备或延时电路进行延时处理。优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测电力系统中正弦波信号幅值的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据预设的信号离散采样频率，对输入的正弦波信号进行采样，获取采样数据序列；测量所述采样数据序列的频率，得到所述正弦波信号的初步频率；基于所述初步频率对所述采样数据序列进行四分之一周期延时处理，获得第一延时数据序列；将所述第一延时数据序列进行平方运算，获得第一平方数据序列；基于所述初步频率对所述采样数据序列进行二分之一周期延时处理，获得第二延时数据序列；将所述采样数据序列与所述第二延时数据序列进行减法运算，获得减法数据序列；基于所述初步频率计算延时误差量，根据所述延时误差量对所述减法数据序列进行误差修正，获得修正数据序列；对所述修正数据序列进行平方运算，获得第二平方数据序列；对所述第二平方数据序列与四分之一相乘，获得相乘数据序列；将所述第一平方数据序列与所述相乘数据序列进行加法运算，获得相加数据序列；将所述相加数据序列进开方运算，生成所述正弦波信号的高精度幅值数据序列。

【技术特征摘要】
1.一种检测电力系统中正弦波信号幅值的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据预设的信号离散采样频率，对输入的正弦波信号进行采样，获取采样数据序列；测量所述采样数据序列的频率，得到所述正弦波信号的初步频率；基于所述初步频率对所述采样数据序列进行四分之一周期延时处理，获得第一延时数据序列；将所述第一延时数据序列进行平方运算，获得第一平方数据序列；基于所述初步频率对所述采样数据序列进行二分之一周期延时处理，获得第二延时数据序列；将所述采样数据序列与所述第二延时数据序列进行减法运算，获得减法数据序列；基于所述初步频率计算延时误差量，根据所述延时误差量对所述减法数据序列进行误差修正，获得修正数据序列；对所述修正数据序列进行平方运算，获得第二平方数据序列；对所述第二平方数据序列与四分之一相乘，获得相乘数据序列；将所述第一平方数据序列与所述相乘数据序列进行加法运算，获得相加数据序列；将所述相加数据序列进行开方运算，生成所述正弦波信号的高精度幅值数据序列；所述基于所述初步频率计算延时误差量的步骤包括：获取所述正弦波信号的序列表达式和所述第二延时数据序列的表达式的差值，生成差值表达式；将所述减法数据序列的预设期望表达式与所述差值表达式的比值作为所述延时误差量。2.根据权利要求1所述的检测电力系统中正弦波信号幅值的方法，其特征在于，所述正弦波信号的额定频率为50Hz。3.一种检测电力系统中正弦波信号幅值的系统，其特征在于，包括：采样模块，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，庞志强，万文军，史玲玲，任娟娟，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44