一种处理信号的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种处理信号的方法及装置，通过采集电网信号，并对所述电网信号的每一个周期的离散信号进行实时的单周期的DFT分析，获取所述电网信号中简谐波的频段；根据所述电网信号中简谐波的频段对所述电网信号进行复调制和重新采集；获取重新采集后的DFT变换后频谱信息，从而能够准确快速对电网间谐波进行检测，提高简谐波检测的实时性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及信号处理的
，尤其涉及一种处理信号的方法及装置。
技术介绍
电力系统中间谐波的主要来源是电网中变频调整装置、低同步串级调速、电弧炉 等波动电力负载、感应电动机等铁芯设备以及配电网中的铁磁振荡。间谐波和基波是非同 步变换的，因而会导致波形正负半波幅值发生变化以及过零点偏移，使采样数据或过零工 作的数字继电器产生误差，甚至误操作造成事故。 为了准确测量间谐波IEC制定了专门的间谐波检测标准，IECStd. 61000-4-7规 定：采样频率应该足够高以保证能够准确分析的高频谐波分量要达到9kHz，离散傅里叶变 换的频率为5Hz时，由采样定理可知，采样频率至少为18KHz，而要达到5Hz的频率分辨率采 样时间需要为10个周波，进行这样规定的频谱分析所需的运算量十分巨大，不利于算法的 实时实现。进行离散傅里叶变换时要求采样点数是2的整数次幂，如果要达到频率的分辨 率为5Hz则采样时间需要为10个周波，但此时进行傅里叶变换的点数就不满足2的整数次 幂这个条件，无法进行离散傅里叶变换，给计算带来一定麻烦，而且电能质量检测装置的采 样频率一般都是通过锁相环固定的，不便于修改，所以单纯地延长采样周期的方法并不适 合于间谐波的实时测量。当系统中只含有整数次谐波的时候，如果能够做到同步采样，则普通的离散傅里 叶变换算法就可以进行准确的谐波检测，当间谐波存在时就必须通过延长采样时间来提高 FFT运算的频率分辨率，实际上我们只是对含有间谐波的频段感兴趣，如果只对该部分进行 高分辨率的频谱分析，而对其他不感兴趣的部分只进行低分辨率的分析，无疑可以节省大 量的运算。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提出一种处理信号的方法及装置，旨在解决如何准确快 速对电网简谐波进行检测的问题。 为达此目的，本专利技术实施例采用以下技术方案：第一方面，一种处理信号的方法，所述方法包括： 采集电网信号，并对所述电网信号的每一个周期的离散信号进行实时的单周期的DFT分析，获取所述电网信号中简谐波的频段； 根据所述电网信号中简谐波的频段对所述电网信号进行复调制和重新采集； 获取重新采集后的DFT变换后频谱信息。 优选地，所述采集电网信号，包括：其中，fs为采集频率，Μ为采集分量个数，fpAi，锷为采集分量的频率，幅值和相位， N为每个周波采集的点数。 优选地，所述对所述电网信号的每一个周期的离散信号进行实时的单周期的DFT 分析，获取所述电网信号中简谐波的频段，包括： 对每一个周期的离散信号进行实时的单周期的DFT分析，并显示结果； 若从频谱图上获取间谐波的信息，则获取所述简谐波所处的频段fl_f2 ; 其中，所述DFT分析为： 优选地，所述根据所述电网信号中简谐波的频段对所述电网信号进行复调制和重 新采集，包括： 对所述电网信号X(](n)以进行复调制，得到频移信号； 根据所述频移信号对所述电网信号进行重新采集。 优选地，所述根据所述频移信号对所述电网信号进行重新采集之前，还包括： 对所述频移信号进行低通滤波； 所述根据所述频移信号对所述电网信号进行重新采集，包括： 使用低通滤波后的采集频率对所述电网信号进行重新采集。 第二方面，一种处理信号的装置，所述装置包括： 第一采集模块，用于采集电网信号； 第一获取模块，用于对所述电网信号的每一个周期的离散信号进行实时的单周期 的DFT分析，获取所述电网信号中简谐波的频段； 第二采集模块，用于根据所述电网信号中简谐波的频段对所述电网信号进行复调 制和重新米集； 第二获取模块，用于获取重新采集后的DFT变换后频谱信息。 优选地，所述第一采集模块，用于： 其中，fs为采集频率，Μ为采集分量个数，fpAy約为采集分量的频率，幅值和相位， N为每个周波采集的点数。优选地，所述第一获取模块，用于： 对每一个周期的离散信号进行实时的单周期的DFT分析，并显示结果； 若从频谱图上获取间谐波的信息，则获取所述简谐波所处的频段fl_f2 ; 其中，所述DFT分析为 优选地，所述第二采集模块，用于： 对所述电网信号以进行复调制，得到频移信号； 根据所述频移信号对所述电网信号进行重新采集。 优选地，所述装置还包括： 低通滤波模块，用于对所述频移信号进行低通滤波； 所述第二采集模块，用于： 使用低通滤波后的采集频率对所述电网信号进行重新采集。 本专利技术实施例通过采集电网信号，并对所述电网信号的每一个周期的离散信号进 行实时的单周期的DFT分析，获取所述电网信号中简谐波的频段；根据所述电网信号中简 谐波的频段对所述电网信号进行复调制和重新采集；获取重新采集后的DFT变换后频谱信 息，从而能够准确快速对电网间谐波进行检测，提高简谐波检测的实时性。【附图说明】 图1是本专利技术实施例处理信号的方法第一实施例的流程示意图； 图2是本专利技术实施例处理信号的方法第二实施例的流程示意图； 图3是本专利技术实施例处理信号的装置的功能模块示意图； 图4是本专利技术实施例另一处理信号的装置的功能模块示意图； 图5是本专利技术实施例另一处理信号的装置的功能模块示意图； 图6是本专利技术实施例简谐波分析后的结果示意图。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此 处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术实施例，而非对本专利技术实施例的限定。另外还 需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术实施例相关的部分而非全部结构。 实施例一 参考图1，图1是本专利技术实施例处理信号的方法第一实施例的流程示意图。 在实施例一中，所述处理信号的方法包括： 步骤101，采集电网信号，并对所述电网信号的每一个周期的离散信号进行实时的 单周期的DFT分析，获取所述电网信号中简谐波的频段； 优选地，所述采集电网信号，包括： 其中，fs为采集频率，Μ为采集分量个数，fpAy为采集分量的频率，幅值和相位， N为每个周波采集的点数。 优选地，所述对所述电网信号的每一个周期的离散信号进行实时的单周期的DFT 分析，获取所述电网信号中简谐波的频段，包括： 对每一个周期的离散信号进行实时的单周期的DFT分析，并显示结果； 若从频谱图上获取间谐波的信息，则获取所述简谐波所处的频段fl_f2 ; 其中，所述DFT分析为 步骤102,根据所述电网信号中简谐波的频段对所述电网信号进行复调制和重新 米集； 优选地，所述根据所述电网信号中简谐波的频段对所述电网信号进行复调制和重 新采集，包括： 对所述电网信号X(：(n)以进行复调制，得到频移信号； 根据所述频移信号对所述电网信号进行重新采集。 具体的，间谐波所处的频段为fl_f2,在频带（fl_f2)范围内进行频率细化分析， 频带的中心频率为： 对χ?以进行复调制，得到频移信号为 L。为频率中心位移，Lff/Af。根据DFT的移频性质，x(n)的离散谱X(n)同 X。(η)的离散频谱Xc(η)有下述关系 X(k) =X〇(k+L〇) 复调制使得χ?的频率成分fe移到x(n)的零频点，相当于Xjk)中的第L。条谱 线移到X(k)中零点谱线位置。 步骤103,获取重新采集后的DFT变换后频谱信息。 本专利技术实施例通过采集电网信号，并当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理信号的方法，其特征在于，所述方法包括：采集电网信号，并对所述电网信号的每一个周期的离散信号进行实时的单周期的DFT分析，获取所述电网信号中简谐波的频段；根据所述电网信号中简谐波的频段对所述电网信号进行复调制和重新采集；获取重新采集后的DFT变换后频谱信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何玉成，高明霞，刘兵，陈国辉，李斌，唐成，曾智，尹家伟，
申请(专利权)人：深圳市海亿达能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44