一种电网频率测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于电力领域，提供了一种电网频率测量方法及装置。所述方法包括步骤：等间隔采样输入的信号，获得采样间隔相等的采样信号；对所述采样信号进行滤波处理；根据滤波处理后的采样值确定采样波形的过零点，并存储所述过零点的前、后两个采样点的采样值；根据所述过零点确定相邻两个过零点之间的采样点数，并根据所述采样间隔、采样值以及所述采样点数测量频率值。本发明专利技术实施例由于在测量基波频率之前进行了高频滤波处理，因此能够有效消除实际电网运行中谐波的干扰，提高了过零点检测的准确性，进而提高测量基波频率的可靠性和精确性。

Method and device for measuring frequency of power grid

The invention is applicable to the electric power field and provides a power grid frequency measuring method and device. The method comprises the following steps: signal and sampling the input signal, sampling sampling interval equal; the filtering of the sampled signal; according to the sampling filtering processing to determine the value of the sampled waveform of zero, and stores the zero before and after sampling of two sampling points; according to the the number of sampling points between the two adjacent to determine the zero zero crossings, and according to the sampling interval, the value and the value measurement of frequency sampling points. The embodiment of the invention since before the fundamental wave frequency measurement of high frequency filter, it can effectively eliminate the harmonic interference in the operation of the actual power grid, improve the zero crossing detection accuracy, and improve the reliability and accuracy of the measurement of the fundamental frequency.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力领域，尤其涉及一种电网频率测量方法及装置。
技术介绍
在电能质量分析中经常需要测量电力系统的频率及其偏差。现有的基波频率测量方法中，常采用整周期采样点计数法。该方法首先确定基波 的周期，在确定基波周期后，再根据基波周期内采样点之间的时间间隔确定基波的频率。该 方法在采样周期较少时，所测量的频率精度很差，而在采样周期较长时，又不能满足实时性 的要求。此外，该方法在测量频率时没有滤除高频谐波信号，当谐波干扰严重时，过零点会 存在畸变，从而影响整个基波周期的确定，最终导致所测量的频率不准确。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种电网频率测量方法，旨在解决现有的频率测量方法在测 量电网频率时精度较差及测量时间过长的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种电网频率测量方法，所述方法包括下述步骤等间隔采样输入的信号，获得采样间隔相等的采样信号；对所述采样信号进行滤波处理；根据滤波处理后的采样值确定采样波形的过零点，并存储所述过零点的前、后两 个采样点的采样值；根据所述过零点确定相邻两个过零点之间的采样点数，并根据所述采样间隔、采 样值以及所述采样点数测量频率值。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种电网频率测量装置，所述装置包括采样电路，用于等间隔采样输入的信号，获得采样间隔相等的采样信号；采样信号滤波单元，用于对所述采样信号进行滤波处理；过零点判断单元，用于根据滤波处理后的采样值确定采样波形的过零点，并存储 所述过零点的前、后两个采样点的采样值；频率测量单元，用于根据所述过零点确定相邻两个过零点之间的采样点数，并根 据所述采样间隔、采样值以及所述采样点数测量频率值。本专利技术实施例中，对输入的信号进行等间隔取样后再进行相应的滤波处理，并根 据滤波处理后的采样值确定采样波形的过零点以及存储该过零点的前后两个采样点的采 样值，最后再确定相邻两个过零点之间的采样点数，并根据采样间隔、采样值以及采样点数 测量基波的频率值。由于在测量基波频率之前进行了高频滤波处理，因此能够有效消除实 际电网运行中谐波的干扰，提高了过零点检测的准确性，进而提高测量基波频率的可靠性 和精确性，并且，本专利技术实施例中只需要判断出两个过零点就能够计算出基波频率，在保证 频率计算准确性的前提下，缩短了整个频率测量时间。附图说明图1是本专利技术第一实施例提供的电网频率测量方法流程；图2是本专利技术第一实施例提供的滤除高频谐波频率之前的波形图；图3是本专利技术第一实施例提供的滤除高频谐波频率之后的波形图；图4是本专利技术第一实施例提供的判断过零点所采用的异或门示意图；图5是本专利技术第一实施例提供的测量基波频率值所需参数示意图；图6是本专利技术第一实施例提供的计算基波频率的流程；图7是本专利技术第二实施例提供的电网频率测量装置结构。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并 不用于限定本专利技术。本专利技术实施例对输入的信号进行等间隔取样后再进行相应的滤波处理，并根据滤 波处理后的采样值确定采样波形的过零点以及存储该过零点的前后两个采样点的采样值， 最后再确定相邻两个过零点之间的采样点数，并根据采样间隔、采样值以及采样点数测量 基波的频率值。本专利技术实施例提供了一种电网频率测量方法及装置。所述方法包括等间隔采样输入的信号，获得采样间隔相等的采样信号；对所述采样信号进行滤波处理；根据滤波处理后的采样值确定采样波形的过零点，并存储所述过零点的前、后两 个采样点的采样值；根据所述过零点确定相邻两个过零点之间的采样点数，并根据所述采样间隔、采 样值以及所述采样点数测量频率值。所述装置包括采样电路，用于等间隔采样输入的信号，获得采样间隔相等的采样信号；采样信号滤波单元，用于对所述采样信号进行滤波处理；过零点判断单元，用于根据滤波处理后的采样值确定采样波形的过零点，并存储 所述过零点的前、后两个采样点的采样值；频率测量单元，用于根据所述过零点确定相邻两个过零点之间的采样点数，并根 据所述采样间隔、采样值以及所述采样点数测量频率值。本专利技术实施例中，对输入的信号进行等间隔取样后再进行相应的滤波处理，并根 据滤波处理后的采样值确定采样波形的过零点以及存储该过零点的前后两个采样点的采 样值，最后再确定相邻两个过零点之间的采样点数，并根据采样间隔、采样值以及采样点数 测量基波的频率值。由于在测量基波频率之前进行了高频滤波处理，因此能够有效消除实 际电网运行中谐波的干扰，提高了过零点检测的准确性，进而提高测量基波频率的可靠性 和精确性，并且，本专利技术实施例中只需要判断出两个过零点就能够计算出基波频率，在保证 频率计算准确性的前提下，缩短了整个频率测量时间。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一图1示出了本专利技术第一实施例提供的电网频率测量方法流程，其中，本专利技术实施 例主要以测量基波频率为例，详述如下在步骤Sll中，等间隔采样输入的信号，获得采样信号。在本专利技术实施例中，对输入的信号进行等间隔采样，使任意相邻的两个采样点的 间隔相等，保证信号的采样频率是固定的。在步骤S12中，对该采样信号进行滤波处理。在本专利技术实施例中，在测量频率之前，需要滤除不需测量的频率所对应的信号。若 测量50Hz或者60Hz基波信号的频率，则可使用数字低通滤波器将50Hz或者60Hz之外的 谐波信号滤除，这是因为存在于电网中的高频谐波信号会使基波信号的过零点产生严重畸 变，最终将影响频率的测量精度，而滤除了高频谐波之后能够消除高频信号对检测过零点 的干扰。其中，高频谐波对过零点的影响可由图2和图3看出，图2示出了滤除高频谐波频 率之前的波形图，而图3示出了滤除高频谐波频率之后的波形图。在步骤S13中，根据滤波处理后的采样值确定采样波形的过零点，并存储该过零 点的前、后两个采样点的采样值。在本专利技术实施例中，在以χ轴为横坐标的坐标轴上，将波形图中从下往上的波形 与X轴的交点称为正向过零点，而将从上往下的波形与X轴的交点称为负向过零点。作为本专利技术的另一个实施例，根据滤波处理后的采样值确定采样波形的过零点的 步骤具体为判断相邻两个采样值的符号，若该相邻两个采样值的符号不同，则在这两个采样 值之间存在采样波形的过零点；若该相邻两个采样值的符号相同，则在这两个采样值之间 不存在采样波形的过零点。其中，在相邻两个采样值之间存在采样波形的过零点时，若第一 个采样值的符号为正号，且第二个采样值为负号，则该过零点为负向过零点；若第一个采样 值的符号为负号，且第二个采样值为正号，则该过零点为正向过零点。其中，比较相邻两个 采样点的采样值可使用图4所示的异或门实现。寄存器中采样点幅值的符号位与输入的采 样点幅值的符号位作为异或门的输入，如果符号位相同，异或门41输出为0，如果符号位不 同，异或门41输出为1。在本专利技术实施例中，在确定采样波形的过零点之后，存储该过零点的前一个和后 一个采样点的采样值。在步骤S14中，根据过零点确定相邻两个过零点之间的采样点数，并根据该采样 间隔、存储的采样值以及采样点数确定频率值。在本专利技术实施例中，确定了采样波形的第一个过零点之后，统计该过零点至下一 个过零点之间存在的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电网频率测量方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：等间隔采样输入的信号，获得采样间隔相等的采样信号；对所述采样信号进行滤波处理；根据滤波处理后的采样值确定采样波形的过零点，并存储所述过零点的前、后两个采样点的采样值；根据所述过零点确定相邻两个过零点之间的采样点数，并根据所述采样间隔、采样值以及所述采样点数测量频率值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苗书立，赵文静，
申请(专利权)人：深圳市锐能微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：94