从电力信号中获取任意初相位正交序列的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种从电力信号中获取任意初相位正交序列的方法和系统，获得零初相位基准余弦函数调制序列和零初相位基准正弦函数调制序列，设置初相位，根据所述初相位的余弦函数和正弦函数，以及所述零初相位基准余弦函数调制序列和所述零初相位基准正弦函数调制序列，得到第一乘法序列、第二乘法序列、第三乘法序列和第四乘法序列，将所述第一乘法序列减去所述第二乘法序列，获得所述初相位的余弦函数序列，将所述第三乘法序列加上所述第四乘法序列，获得所述初相位的正弦函数序列。本发明专利技术可根据实际需要设置正交序列的初相位，避开了输入序列任意和不确定初相位问题的影响，对提高正弦参数计算准确度有积极意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统
，特别是涉及一种从电力信号中获取任意初相位正 交序列的方法和系统。
技术介绍
电力系统的频率测量、相位测量和幅值测量等在本质上均为正弦参数的测量。快 速傅里叶变换算法(FFT)和离散傅里叶变换算法(DFT)是用于正弦参数计算的基本数学方 法，在电力系统中有广泛的应用。但随着正弦参数测量技术的发展，快速傅里叶变换算法和 离散傅里叶变换算法存在的问题也越显突出，其难以进一步满足电力系统对正弦参数高准 确度计算的要求。在电力系统正弦参数测量方面，还有一些改进的参数测量方法，如零交法、基于滤 波的测量法、基于小波变换法、基于神经网络的测量法和基于DFT变换的测量法等。电网运 行额定工频在50Hz(赫兹）附近，属于频率较低的正弦频率。由于实际信号处理技术的局限 性和信号构成的复杂性，如信号离散采样产生的数据量化背景噪声影响、信号序列截断引 起的频谱泄漏问题客观上难以避免、信号任意和不确定初相位问题的影响、信号中的直流 和分次谐波及次谐波问题的影响等，因此这些算法的测量精度低，且抗谐波和噪声干扰性 差。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种从电力信号中获取任意初相位正交序列 的方法和系统，能够保证正弦参数计算的高准确度。 为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案： -种从电力信号中获取任意初相位正交序列的方法，包括步骤： 根据电力信号频率范围的下限、预设采样频率和预设整数信号周期数，获得初步 序列长度； 根据所述初步序列长度对电力信号进行采样，获得所述电力信号的初步序列； 对所述初步序列进行频率初测，得到所述电力信号的初步频率，根据所述初步频 率得到参考频率； 根据所述预设采样频率和所述参考频率，获得所述电力信号的单位周期序列长 度；根据所述预设整数信号周期数和所述单位周期序列长度，获得预设序列长度，其 中所述预设序列长度为奇数； 根据所述预设序列长度和预设起始点，从所述初步序列中获得第一正向序列，根 据所述第一正向序列获得第一反褶序列； 根据所述第一正向序列获得第一正相位，根据所述第一反褶序列获得第一反相 位； 根据所述第一正相位和所述第一反相位获得第一平均初相位； 根据所述第一平均初相位和预设相位值，获得相位比较值，根据所述相位比较值、 所述预设起始点和所述单位周期序列长度，获得新起始点； 根据所述预设序列长度和所述新起始点，从所述初步序列中获得第二正向序列， 根据第二正向序列获得第二反褶序列； 根据所述第二正向序列获得第二正相位，根据所述第二反褶序列获得第二反相 位； 根据所述第二正相位和所述第二反相位获得第二平均初相位； 将所述第二正向序列与所述第二反褶序列相加，得到和序列，根据所述和序列和 所述第二平均初相位的余弦函数值，获得余弦函数调制序列； 将所述第二正向序列与所述第二反褶序列相减，得到差序列，根据所述差序列和 所述第二平均初相位的正弦函数值，获得正弦函数调制序列； 从所述余弦函数调制序列中心点输出，获得零初相位基准余弦函数调制序列，从 所述正弦函数调制序列中心点输出，获得零初相位基准正弦函数调制序列； 设置初相位，将所述初相位的余弦函数与所述零初相位基准余弦函数调制序列相 乘获得第一乘法序列，将所述初相位的正弦函数与所述零初相位基准正弦函数调制序列相 乘获得第二乘法序列，将所述初相位的正弦函数与所述零初相位基准余弦函数调制序列相 乘获得第三乘法序列，将所述初相位的余弦函数与所述零初相位基准正弦函数调制序列相 乘获得第四乘法序列； 将所述第一乘法序列减去所述第二乘法序列，获得所述初相位的余弦函数序列， 将所述第三乘法序列加上所述第四乘法序列，获得所述初相位的正弦函数序列。 -种从电力信号中获取任意初相位正交序列的系统，包括：初步序列长度确定模块，用于根据电力信号频率范围的下限、预设采样频率和预 设整数信号周期数，获得初步序列长度；初步序列获取模块，用于根据所述初步序列长度对电力信号进行采样，获得所述 电力信号的初步序列； 参考频率确定模块，用于对所述初步序列进行频率初测，得到所述电力信号的初 步频率，根据所述初步频率得到参考频率； 单位周期序列长度确定模块，用于根据所述预设采样频率和所述参考频率，获得 所述电力信号的单位周期序列长度； 预设序列长度确定模块，用于根据所述预设整数信号周期数和所述单位周期序列 长度，获得预设序列长度，其中所述预设序列长度为奇数； 第一序列获取模块，用于根据所述预设序列长度和预设起始点，从所述初步序列 中获得第一正向序列，根据所述第一正向序列获得第一反褶序列； 第一正反相位确定模块，用于根据所述第一正向序列获得第一正相位，根据所述 第一反褶序列获得第一反相位； 第一平均初相位确定模块，用于根据所述第一正相位和所述第一反相位获得第一 平均初相位； 新起始点确定模块，用于根据所述第一平均初相位和预设相位值，获得相位比较 值，根据所述相位比较值、所述预设起始点和所述单位周期序列长度，获得新起始点；第二序列获取模块，用于根据所述预设序列长度和所述新起始点，从所述初步序 列中获得第二正向序列，根据第二正向序列获得第二反褶序列；第二正反相位确定模块，用于根据所述第二正向序列获得第二正相位，根据所述 第二反褶序列获得第二反相位； 第二平均初相位确定模块，用于根据所述第二正相位和所述第二反相位获得第二 平均初相位； 余弦函数调制序列确定模块，用于将所述第二正向序列与所述第二反褶序列相 加，得到和序列，根据所述和序列和所述第二平均初相位的余弦函数值，获得余弦函数调制 序列；正弦函数调制序列确定模块，用于将所述第二正向序列与所述第二反褶序列相 减，得到差序列，根据所述差序列和所述第二平均初相位的正弦函数值，获得正弦函数调制 序列；零初相位调制序列获取模块，用于从所述余弦函数调制序列中心点输出，获得零 初相位基准余弦函数调制序列，从所述正弦函数调制序列中心点输出，获得零初相位基准 正弦函数调制序列；乘法序列获取模块，用于设置初相位，将所述初相位的余弦函数与所述零初相位 基准余弦函数调制序列相乘获得第一乘法序列，将所述初相位的正弦函数与所述零初相位 基准正弦函数调制序列相乘获得第二乘法序列，将所述初相位的正弦函数与所述零初相位 基准余弦函数调制序列相乘获得第三乘法序列，将所述初相位的余弦函数与所述零初相位 基准正弦函数调制序列相乘获得第四乘法序列；初相位正交序列确定模块，用于将所述第一乘法序列减去所述第二乘法序列，获 得所述初相位的余弦函数序列，将所述第三乘法序列加上所述第四乘法序列，获得所述初 相位的正弦函数序列。本专利技术从电力信号中获取任意初相位正交序列的方法和系统，获得的所述初相位 的余弦函数序列和所述初相位的正弦函数序列互为正交，构成正交序列。本专利技术可根据实 际需要设置正交序列的初相位，避开了输入序列任意和不确定初相位问题的影响，对提高 正弦参数计算准确度有积极意义。【附图说明】图1为本专利技术从电力信号中获取任意初相位正交序列的方法实施例的流程示意 图； 图2为本专利技术初步序列、第一正向序列和第一反褶序列的示意图； 图3为本专利技术零初相位基准点的示意图；图4为本专利技术从电力信号中获取任意初相位正交序列的系统实施例的结构示意 图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从电力信号中获取任意初相位正交序列的方法，其特征在于，包括步骤：根据电力信号频率范围的下限、预设采样频率和预设整数信号周期数，获得初步序列长度；根据所述初步序列长度对电力信号进行采样，获得所述电力信号的初步序列；对所述初步序列进行频率初测，得到所述电力信号的初步频率，根据所述初步频率得到参考频率；根据所述预设采样频率和所述参考频率，获得所述电力信号的单位周期序列长度；根据所述预设整数信号周期数和所述单位周期序列长度，获得预设序列长度，其中所述预设序列长度为奇数；根据所述预设序列长度和预设起始点，从所述初步序列中获得第一正向序列，根据所述第一正向序列获得第一反褶序列；根据所述第一正向序列获得第一正相位，根据所述第一反褶序列获得第一反相位；根据所述第一正相位和所述第一反相位获得第一平均初相位；根据所述第一平均初相位和预设相位值，获得相位比较值，根据所述相位比较值、所述预设起始点和所述单位周期序列长度，获得新起始点；根据所述预设序列长度和所述新起始点，从所述初步序列中获得第二正向序列，根据第二正向序列获得第二反褶序列；根据所述第二正向序列获得第二正相位，根据所述第二反褶序列获得第二反相位；根据所述第二正相位和所述第二反相位获得第二平均初相位；将所述第二正向序列与所述第二反褶序列相加，得到和序列，根据所述和序列和所述第二平均初相位的余弦函数值，获得余弦函数调制序列；将所述第二正向序列与所述第二反褶序列相减，得到差序列，根据所述差序列和所述第二平均初相位的正弦函数值，获得正弦函数调制序列；从所述余弦函数调制序列中心点输出，获得零初相位基准余弦函数调制序列，从所述正弦函数调制序列中心点输出，获得零初相位基准正弦函数调制序列；设置初相位，将所述初相位的余弦函数与所述零初相位基准余弦函数调制序列相乘获得第一乘法序列，将所述初相位的正弦函数与所述零初相位基准正弦函数调制序列相乘获得第二乘法序列，将所述初相位的正弦函数与所述零初相位基准余弦函数调制序列相乘获得第三乘法序列，将所述初相位的余弦函数与所述零初相位基准正弦函数调制序列相乘获得第四乘法序列；将所述第一乘法序列减去所述第二乘法序列，获得所述初相位的余弦函数序列，将所述第三乘法序列加上所述第四乘法序列，获得所述初相位的正弦函数序列。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张曦，李军，万文军，伍宇忠，
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