【技术实现步骤摘要】
一种电网频率估计方法
本专利技术涉及电力系统运行与控制
，特别是一种电网频率估计方法。
技术介绍
频率是电力系统运行最基本的参数，准确快速的频率估计对电力系统运行、监测和控制具有重要的应用价值。目前电力系统频率估计方法以快速傅里叶变换(fastFouriertransform，FFT)为主，并对频谱谱线进行两点或三点插值，从而获得信号的频率估计值。现有技术的不足有：(1)电力系统频率总是处于波动之中，无法始终保持采样频率为50Hz(基波频率，国外为60Hz)的整数倍，对采样数据进行周期延拓势必在数据窗的首端、末端出现突变，产生频率泄漏，使得FFT结果不能真实反映信号的频谱；(2)FFT为频域分析方法，待分析信号必须满足一定的长度，FFT分析结果为一定长度信号频率的平均值，这也意味着基于FFT的频率估计算法存在一定的时延。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的就是提供一种电网频率估计方法，该方法为时域估计法，不借助数学优化算法或迭代过程即可估计电网频率，所需的采样点数目少、运算速度快、响应时间短，适合短时间窗条件下的频率估计，亦可推广用于正弦信...
【技术保护点】
1.一种电网频率估计方法，其特征在于，所述方法步骤如下：S1：任意给定一组正弦信号采样序列x(n)，扫描序列x(n)，将异常值用其左右两个采样点的平均值替代；S2：将x(n)划分为一段段子序列，子序列的长度为N；S3：任选一段子序列，采用FFT得出待估计信号的基波频率初始值；S4：根据ω＝f/fs计算圆周频率ω，其中f为步骤S2中获得的基波频率初始值；S5：根据ωk＝π/3计算采样间隔k，根据采样间隔k，生成a(n)和b(n)，其中，a(n)＝x(n)+x(n‑k) (1)；b(n)＝[x(n‑2k)+x(n‑k)+x(n)+x(n+k)]/2 (2)；S6：计算子序列频率估计值
【技术特征摘要】
1.一种电网频率估计方法，其特征在于，所述方法步骤如下：S1：任意给定一组正弦信号采样序列x(n)，扫描序列x(n)，将异常值用其左右两个采样点的平均值替代；S2：将x(n)划分为一段段子序列，子序列的长度为N；S3：任选一段子序列，采用FFT得出待估计信号的基波频率初始值；S4：根据ω＝f/fs计算圆周频率ω，其中f为步骤S2中获得的基波频率初始值；S5：根据ωk＝π/3计算采样间隔k，根据采样间隔k，生成a(n)和b(n)，其中，a(n)＝x(n)+x(n-k)(1)；b(n)＝[x(n-2k)+x(n-k)+x(n)+x(n+k)]/2(2)；S6：计算子序列频率估计值S7：重复步骤S5和S6，直到估计出所有子序列的频率。2.如权利要求1所述的电网频率估计方法，其特征在于，所述步骤S6中计算子序列频率估计值公式如下：其中，N为子序列的长度，子序列的长度N应大于计算采样间隔k。3.如权利要求2所述的电网频率估计方法，其特征在于，所述步骤S6中计算子序列频率估计值还包括有建立频率与采样点之间的方程组，建立过程如下：设一理想电压信号采样表达式为：式中，A、f、fs和θ分别表示电压的幅值、频率、采样率和初相，ω为圆周频率,n＝1,2,…,N；考察s(n)相邻两个采样点的和有：s(n+1)+s(n)＝Acos[ω(n+1)+θ]+Acos[ωn+θ]＝2Acos(ωn+θ+ω/2)cos(ω/2)(5)；s(n)+s(n-1)＝Acos[ωn+θ]+Acos[ω(n-1)+θ]＝2Acos(ωn+θ-ω/2)cos(ω/2)(6)；s(n-1)+s(n-2)＝Acos[ω(n-1)+θ]+Acos[ω(n-2)+θ]＝2Acos(ωn+θ-3ω/2)cos(ω/2)(7)；由式(5)至(7)可知，正弦信号相邻采样点之和组成的信号仍为同频率的正弦信号，仅仅幅值和相位与原信号不同；由三角函数和差化积公式可得：s(n+1)+s(n)+s(n-1)+s(n-2)＝2×2Acos(ωn+θ-ω/2)cos(ω/2)cosω＝2×[s(n)+s(n-1)]cosω(8)；即，式(9)表明理想正弦信号的频率...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘育明，夏涛，宫林，蒋昆，陆珺，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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