本申请实施例提供一种交流信号同步采样方法、装置和交流采样设备，该方法包括：按照对应周期的采样间隔对交流信号进行等间隔采样，得到对应周期的采样序列；在进行当前周期采样期间，对上一周期的采样序列进行快速傅里叶变换计算，得到上一周期交流信号的幅值谱，并根据上一周期的幅值谱，计算交流信号各个参数的有效值；在检测到上一周期采样满足预设采样调整条件时，对上一周期的采样间隔进行调整，以将调整后的采样间隔作为下一周期的采样间隔；返回按照对应周期的采样间隔对交流信号进行等间隔采样的步骤，直至达到采样截止条件时停止采样。本申请可以实现对交流信号的同步采样，还保证了采样准确性等。还保证了采样准确性等。还保证了采样准确性等。
【技术实现步骤摘要】
交流信号同步采样方法、装置和交流采样设备
[0001]本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种交流信号同步采样方法、装置和交流采样设备。
技术介绍
[0002]目前市场上对电动机保护器等交流设备使用的交流采样方案中，一般不进行频率跟踪，这样当信号频率偏离50Hz时，会导致实际的信号与采样的信号不同步，误差较大。当然，有人也采用过零点法进行频率跟踪，然而同样存在一些问题。例如，当信号在零点附近畸变时，频率采样容易出错；而且响应时间也比较长，比如采用计量芯片的方案，响应时间由计量芯片的更新速率决定，例如，某些计量芯片需要约0.3s左右等。故在需要快速采样的场合下，现有的采样方案很难满足需求。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本申请实施例提供一种交流信号同步采样方法、装置、交流采样设备和可读存储介质。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种交流信号同步采样方法，包括：
[0005]按照对应周期的采样间隔对交流信号进行等间隔采样，得到对应周期的包含预设数量的采样点的采样序列；
[0006]在进行当前周期采样期间，对上一周期的所述采样序列进行快速傅里叶变换计算，得到上一周期所述交流信号的幅值谱，并根据上一周期的所述幅值谱，计算所述交流信号各个参数的有效值；
[0007]在检测到上一周期采样满足预设采样调整条件时，对上一周期的所述采样间隔进行调整，以将调整后的采样间隔作为下一周期的采样间隔；
[0008]返回所述按照对应周期的采样间隔对交流信号进行等间隔采样的步骤，直至达到采样截止条件时停止采样。
[0009]在一些实施例中，所述对上一周期的所述采样序列进行快速傅里叶变换计算，得到上一周期所述交流信号的幅值谱，包括：
[0010]对所述预设数量的采样点按照时间抽选进行奇偶分解，得到多个两点子序列；
[0011]在第一级蝶形运算中，对所述多个两点子序列构成的输入序列进行实部加减操作，得到第一输出序列；
[0012]在第二级蝶形运算中，对所述第一输出序列进行实部加减操作和虚部赋值操作，得到第二输出序列；
[0013]在第三级及之后级数的蝶形运算中，对所述第二输出序列进行复数运算操作，得到所述交流信号的幅值谱。
[0014]在一些实施例中，所述对所述多个两点子序列构成的输入序列进行实部加减操作，得到第一输出序列，包括：
[0015]通过查表确定所有两点子序列的倒位序，以得到按照倒位序排列的输入序列；
[0016]将所述输入序列中作为实部的相应子序列进行加减运算，得到按照自然顺序排列的第一输出序列。
[0017]在一些实施例中，所述幅值谱包括所述交流信号的基波频率，所述对上一周期的所述采样间隔进行调整，包括：
[0018]根据上一周期和与上一周期相邻的前一周期的所述交流信号的基波频率，计算相邻两周期信号之间的频率偏差；
[0019]对上一周期所述交流信号的基波频率进行所述频率偏差补偿，得到实际信号频率；
[0020]根据所述实际信号频率计算调整后的采样间隔。
[0021]在一些实施例中，所述预设采样调整条件包括：
[0022]每执行至少两次周期采样后进行一次采样间隔调整，所述至少两次周期采样包括两次周期采样、三次周期采样和四次周期采样中的任意一种。
[0023]在一些实施例中，所述按照对应周期的采样间隔对交流信号进行等间隔采样，得到对应周期的包含预设数量的采样点的采样序列，之前包括：
[0024]按照预设初始采样间隔对交流信号进行等间隔采样，得到第一周期的包含预设数量的采样点的采样序列，所述第一周期的采样序列用于在进行第二周期采样期间进行快速傅里叶变换计算。
[0025]在一些实施例中，所述幅值谱包括所述交流信号的基波频率分量和谐波频率分量，所述参数的有效值包括对应频率分量的电压有效值、对应频率分量的电流有效值、对应周期的总电压和对应周期的总电流中的一种或多种；
[0026]所述对应频率的电压有效值和电流有效值的计算公式分别为：
[0027][0028][0029]其中，u
k
和i
k
分别表示第k次频率的电压有效值和电流有效值，u
ak
和u
bk
分别表示电压信号第k次频率分量的实部和虚部；i
ak
和i
bk
分别电流信号表示第k次频率分量的实部和虚部，k＝0,1,2，
…
，K，K为整数；
[0030]所述对应周期的总电压和总电流的计算公式分别为：
[0031][0032]其中，U
total
表示对应周期的总电压；I
total
表示对应周期的总电流。
[0033]第二方面，本申请实施例还提供一种交流信号同步采样装置，包括：
[0034]采样模块，用于按照对应周期的采样间隔对交流信号进行等间隔采样，得到对应周期的包含预设数量的采样点的采样序列；
[0035]计算模块，用于在进行当前周期采样期间，对上一周期的所述采样序列进行快速傅里叶变换计算，得到上一周期所述交流信号的幅值谱，并根据上一周期的所述幅值谱，计
算所述交流信号各个参数的有效值；
[0036]调整模块，用于在检测到上一周期采样满足预设采样调整条件时，对上一周期的所述采样间隔进行调整，以将调整后的采样间隔作为下一周期的采样间隔；返回所述采样模块以执行按照对应周期的采样间隔对交流信号进行等间隔采样的步骤，直至达到采样截止条件时停止采样。
[0037]第三方面，本申请实施例还提供一种交流采样设备，所述交流采样设备包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以实施上述的交流信号同步采样方法。
[0038]第四方面，本申请实施例还提供一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上执行时，实施上述的交流信号同步采样方法。
[0039]本申请的实施例具有如下有益效果：
[0040]本申请实施例的交流信号同步采样方法通过对交流信号在每个周期进行等间隔采样，并在当前周期进行采样期间，通过快速傅里叶变换技术对上一周期的采样序列进行信号处理，得到所需的信号参数；同时，还对信号的采样间隔按照每隔几个采样周期进行一次调整，从而实现采样时的同步调整。上述方法可以实现对交流信号的快速且同步采样，不仅可以提高信号采样的准确性，还可以提高频率跟踪的可靠性等。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0042]图1示出了本申请实施例的交流采样设备的一种结构示意图；
[004本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种交流信号同步采样方法，其特征在于，包括：按照对应周期的采样间隔对交流信号进行等间隔采样，得到对应周期的包含预设数量的采样点的采样序列；在进行当前周期采样期间，对上一周期的所述采样序列进行快速傅里叶变换计算，得到上一周期所述交流信号的幅值谱，并根据上一周期的所述幅值谱，计算所述交流信号各个参数的有效值；在检测到上一周期采样满足预设采样调整条件时，对上一周期的所述采样间隔进行调整，以将调整后的采样间隔作为下一周期的采样间隔；返回所述按照对应周期的采样间隔对交流信号进行等间隔采样的步骤，直至达到采样截止条件时停止采样。2.根据权利要求1所述的交流信号同步采样方法，其特征在于，所述对上一周期的所述采样序列进行快速傅里叶变换计算，得到上一周期所述交流信号的幅值谱，包括：对所述预设数量的采样点按照时间抽选进行奇偶分解，得到多个两点子序列；在第一级蝶形运算中，对所述多个两点子序列构成的输入序列进行实部加减操作，得到第一输出序列；在第二级蝶形运算中，对所述第一输出序列进行实部加减操作和虚部赋值操作，得到第二输出序列；在第三级及之后级数的蝶形运算中，对所述第二输出序列进行复数运算操作，得到所述交流信号的幅值谱。3.根据权利要求2所述的交流信号同步采样方法，其特征在于，所述对所述多个两点子序列构成的输入序列进行实部加减操作，得到第一输出序列，包括：通过查表确定所有两点子序列的倒位序，以得到按照倒位序排列的输入序列；将所述输入序列中作为实部的相应子序列进行加减运算，得到按照自然顺序排列的第一输出序列。4.根据权利要求1所述的交流信号同步采样方法，其特征在于，所述幅值谱包括所述交流信号的基波频率，所述对上一周期的所述采样间隔进行调整，包括：根据上一周期和与上一周期相邻的前一周期的所述交流信号的基波频率，计算相邻两周期信号之间的频率偏差；对上一周期所述交流信号的基波频率进行所述频率偏差补偿，得到实际信号频率；根据所述实际信号频率计算调整后的采样间隔。5.根据权利要求1所述的交流信号同步采样方法，其特征在于，所述预设采样调整条件包括：每执行至少两次周期采样后进行一次采样间隔调整，所述至少两次周期采样包括两次周期采样、三次周期采样和四次周期采样中的任意一种。6.根据权利要求1所述的交流信号同步采样方法，其特征在于，所述按照对应周期的采样间隔对交流信号进行等间隔采样，得到对应周期的包含预设数量的采样点的采样序列，之前包括：按照预设初始采样间隔对交流信号进...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳首超，张深杰，陈胜男，高平，徐初功，张旭俊，陈晓军，阳丹红，
申请(专利权)人：浙江天正电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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