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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电力系统自动化,尤其涉及一种通过软件算法及定时器中断触发实现的频率跟踪法。
技术介绍
1、频率是电力系统中的重要特征量,在系统运行时,频率往往会发生变化,在电动机等负载下,含有高次谐波和多余的过零点,频率偏差可能会更大,并且无法确定。
2、现代电力系统本身存在许多随机性因素,测量也不可避免地受到各种噪声的干扰,频率偏移是具有高斯分布的随机参数,即具有不确定性。而电力系统频率作为衡量电能质量的指标,各种类型的继电保护装置都需对其加以动态监测。
3、在频率测量时,如果忽略频率的变化,在进行全周期傅里叶算法后,有效值、功率、功率因数等计算结果就会产生较大的误差。
4、在计算电网频率时,假定电网频率会有±1.0hz的偏差。在电动机负载下,含有高次谐波和多余的过零点,频率偏差可能会更大,并且无法确定。如果采样率无法随电网频率波动进行动态调整,将导致电压值、电流值的采样时刻发生偏移,最终引起有效值、功率、功率因数等重要指标的计算误差。
5、软件测频法的任务是如何准确测得一个周期信号的频率而不增加额外的硬件电路。与硬件跟踪相比,它的实时性稍差。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种基于误差修正的软件测频法实现方法,软件在完成每个周波采样后,对处理器的采样率进行调整,通过检测之前的某几个周波的频率来实时修正对下一周波的采样率,可确保有效值、功率、功率因数等重要指标的计算误差在规定范围内。
2、为实现上述目的,本专利技术
3、数字信号控制器每次在正弦波过零点处计算一周波时间的累积误差,并转换为正弦波周期内32个采样点的每一个采样周期误差,完成对定时器计数初值的修改。
4、近似将过零点附近的采样电压值映射到正弦波时间轴上,通过比例变换计算出横轴坐标,并且只需要经过一个周期时间就可以精确锁定下一个过零点。
5、本专利技术的有益效果是:
6、本专利技术的基于误差修正的软件测频法实现方法,在软件完成每个周波采样后,对处理器的采样率进行调整,通过检测之前的某几个周波的频率来实时修正对下一周波的采样率,可确保有效值、功率、功率因数等重要指标的计算误差在规定范围内。
7、在实验中选用10位1.1msps模数转换器,在16位数字信号控制器(dspic33fj64gp206)上移植这种软件测频法程序。
8、当线电压大于ac 20v时,测得的频率误差可在±0.2hz以内,在额定电压ac 380v附近测得的频率精度可达±0.01hz。
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1.一种基于误差修正的软件测频法实现方法,其特征在于:模数采样模块的启动由数字信号控制器的定时器溢出中断触发,通过修改定时器的计数初值来改变模数采样模块的采样率以跟踪电网频率,同时,读取定时器的计数初值转换获取电网的实时频率。
2.根据权利要求1所述的基于误差修正的软件测频法实现方法,其特征在于:数字信号控制器每次在正弦波过零点处计算一周波时间的累积误差,并转换为正弦波周期内32个采样点的每一个采样周期误差,完成对定时器计数初值的修改。
3.根据权利要求2所述的基于误差修正的软件测频法实现方法,其特征在于:近似将过零点附近的采样电压值映射到正弦波时间轴上,通过比例变换计算出横轴坐标,并且只需要经过一个周期时间就可以精确锁定下一个过零点。
【技术特征摘要】
1.一种基于误差修正的软件测频法实现方法,其特征在于:模数采样模块的启动由数字信号控制器的定时器溢出中断触发,通过修改定时器的计数初值来改变模数采样模块的采样率以跟踪电网频率,同时,读取定时器的计数初值转换获取电网的实时频率。
2.根据权利要求1所述的基于误差修正的软件测频法实现方法,其特征在于:数字信号控制器每次在正弦...
【专利技术属性】
技术研发人员:丁卯,梁凇,崔石玉,吴亮,韩胜利,张永强,
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七〇四研究所,
类型:发明
国别省市:
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