一种智能配电网频率信号协同获取方法及电路技术

本发明专利技术公开了一种智能配电网频率信号协同获取方法及电路，其中实现方法包括：本发明专利技术电路接收与之通讯的频率信号协同获取电路的频率测量值和频率获取值；将接收到的频率测量值和频率获取值与本电路的频率获取值求差，累计得到频率修正值，实现对频率获取值的修正。本发明专利技术电路包括频率测量信号检测单元、频率接收锁存单元、频率比较单元、频率修正单元、频率锁存单元、绝对值单元、频率修正判断单元、使能控制单元、频率发送锁存单元。本发明专利技术电路可安装在智能配电网的每个可控负荷上，通过与相邻电路通信，交互频率信号来实现数目庞大的可控负荷频率信号准确、鲁棒获取，能够降低噪声、减少频率测量投资成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及依靠较少的频率测量装置，借助通信网络，通过与相邻电路交互频率信号来实现数目庞大的可控负荷频率信号准确、鲁棒获取的一种智能配电网频率信号协同获取方法及电路。
技术介绍
随着人们对能源危机和环境保护意识的深入，风能和太阳能等可再生能源越来越受到人们的关注。大量的风电场和光伏系统接入电网后可以有效缓解电力短缺，起到大幅降低温室气体排放的作用。然而，由于风电和太阳能的随机性，大量风电场和光伏发电接入电网后会造成电网频率波动等一系列问题。智能配电网中地域分散、数目庞大的小容量可控负荷，如电动汽车、智能空调、冰箱和热水器等，参与电网调频引起了人们的广泛关注。针对数以万计的可控负荷，目前采用分散控制方法。在智能配电网中，小区、办公楼宇的可控负荷侧安装频率测量装置，以提供可控负荷参与电网调频所需的频率信号。但由于频率测量存在误差和噪声，每个频率测量装置所获取的频率信号各不相同，这将影响电网调频的控制效果。同时，当频率测量装置故障时，可控负荷丢失频率信号，将导致其无法参与电网的调频。并且这种在数以万计的可控负荷上安装频率测量装置的方式将造成巨大的设备成本，从而失去可控负荷参与电网调频的现实意义，不具可操作性。现有频率信号修正技术主要针对低电压回路中的各种频率信号，设计改进方法来修正电路中的频率值，提高频率信号的准确度。专利号200380105148.1 “信号处理中的采样频率的修正”针对通信系统中的采样频率，根据接收器的不同类型设置滤波方式，从而修正不同技术标准的无线电信号；专利号200510083667.3 “频率修正电路”针对半导体集成电路中的振荡频率，根据周期性输入的复位信号调整时间常数，用于克服由于外部干扰而产生的频率修正数据变化，维持恒定的振荡频率；专利号201010116577.0 “频率误差检测电路、频率误差检测方法及频率修正电路”针对广播系统中的载波频率，采用时间频率变换处理方法，检测频率信号中是否存在误差，从而实现对频率的修正与控制。上述专利技术都未涉及高压电网的频率信号获取方法，没有在不安装频率测量装置的前提下，借助通信网络，通过与相邻设备交互频率信号来进行协同获取，无法在提高频率信号准确度、鲁棒性的同时，实现降低频率测量投资成本的目标。因此，依靠较少的频率测量装置，借助通信网络，通过与相邻电路交互频率信号来实现数目庞大的可控负荷频率信号准确、鲁棒获取的一种智能配电网频率信号协同获取方法及电路亟待研发。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，专利技术一种智能配电网频率信号协同获取方法及电路，只需部分可控负荷安装频率测量装置，借助无线通信，通过与其他可控负荷上的频率信号协同获取电路交互频率信号，能够使配有和未配有频率测量装置的可控负荷都获取一致、准确的频率信号，从而提高频率信号的准确度、降低噪声、增加频率测量鲁棒性，减少频率测量投资成本。本专利技术可以安装在每个参与智能电网调频的可控负荷上，借助与相邻电路通信，交互频率信号来实现数目庞大的可控负荷频率信号准确、鲁棒获取，具有降低噪声，减少频率测量投资成本的功能。—种智能配电网频率信号协同获取方法，其特征在于，包括: 所在区域参加电网调频的可控负荷均装有所述的智能配电网频率信号协同获取电路； 装在每个可控负荷上的本专利技术电路接收与之通讯的频率信号协同获取电路的频率获取值和频率测量值，接收配有频率测量装置的频率测量值； 将接收到的每个频率获取值和频率测量值与本电路的频率获取值进行比较求差，得到频率偏差值； 累加所有的频率偏差值，获得频率修正值，并根据频率修正值对频率获取值进行修正，得到新的频率获取值； 判断频率修正值的绝对值是否小于ιοΛ如果大于则将本电路的频率获取值和频率测量值通过无线发射单元，发送至与之通讯的其他频率信号协同获取电路，重复上述步骤，直到频率修正值的绝对值小于ιο_6时，频率获取过程结束。一种智能配电网频率信号协同获取方法，其特征在于:所在区域可控负荷上的专利技术电路之间的通信网络拓扑构成一个连通网络。一种智能配电网频率信号协同获取方法，其特征在于:当可控负荷配有频率测量装置时，则将频率测量信号输入至本电路；当可控负荷未配有频率测量装置时，本电路中的频率测量信号输入端设为O。一种智能配电网频率信号协同获取电路，其特征在于，包括: 频率测量信号检测单元3，检测频率测量信号输入端的信号，如果不为O则将频率测量信号输出至频率接收锁存单元4 ； 频率接收锁存单元4，接收频率测量信号检测单元3和解调器201的输出信号并储存，将其接收到的频率获取值和频率测量值按队列输出至频率比较单元5 ； 频率比较单元5，接收来自频率接收锁存单元4和频率锁存单元7的输出信号，将频率接收锁存单元4输出的频率获取值和频率测量值与频率锁存单元7输出的频率获取值进行比较，求差得到频率偏差值； 频率修正单元6，接收频率比较单元5的输出信号，累加器601累加频率偏差值，输出频率修正值至函数器602和绝对值单元8，函数器602将频率修正值与频率锁存单元7输出的频率获取值相加，输出新的频率获取值至频率锁存单元7，同时输出一个复位信号至累加器601，使累加器601清零； 频率锁存单元7，接收频率修正单元6中函数器602的输出信号，并将新的频率获取值储存； 绝对值单元8，接收频率修正单元6中累加器601输出的频率修正值，并对其求绝对值； 频率修正判断单元9，接收绝对值单元8的输出信号，判断频率修正值的绝对值是否小于10_6，如果小于，则输出低电平，反之则输出高电平； 使能控制单元10，接收频率修正判断单元9的输出信号，如果接收到高电平，则将频率锁存单元7中的频率获取值输出至频率发送锁存单元11，反之频率获取过程结束，将频率获取值输出； 频率发送锁存单元11，接收频率测量信号检测单元3和使能控制单元10的输出信号，并将频率测量信号检测单元3输出的频率测量值和使能控制单元10输出的频率获取值输出至调制器202，由无线发射单元102发送至与之通讯的其他频率信号协同获取电路。一种智能配电网频率信号协同获取电路经无线接收单元101，接收与之通讯的其他可控负荷上的频率信号协同获取电路的频率获取值和频率测量值，由解调器201解调后，输出至频率接收锁存单元4。频率测量信号检测单元3检测频率测量信号输入端的信号，如果不为O则将频率测量信号输出至频率接收锁存单元4。频率接收锁存单元4将接收到的频率获取值与频率测量值按队列输出至频率比较单元5。频率比较单元5将接收到的每个频率获取值和频率测量值与频率锁存单元7中储存的频率获取值进行比较求差，将得到的频率偏差值输出至频率修正单元6中的累加器601。累加器601累加频率偏差值得到频率修正值，并将其输出至函数器602和绝对值单元8。函数器602将频率修正值与频率锁存单元7输出的频率获取值相加，输出新的频率获取值至频率锁存单元7，同时输出一个复位信号至累加器601，使累加器601清零。经过上述过程，本频率信号协同获取电路完成一次频率获取。每次频率获取过程结束后，绝对值单元8接收累加器601输出的频率修正值，对其求绝对值，并输出频率修正值的绝对值至频率修正判断单元9。频率修正判断单元9判断频率修正值的绝对值是否大于10_6，如果大于则本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能配电网频率信号协同获取方法，其特征在于，包括：所在区域参加电网调频的可控负荷均装有所述的智能配电网频率信号协同获取电路；装在每个可控负荷上的本专利技术电路接收与之通讯的频率信号协同获取电路的频率获取值和频率测量值，接收配有频率测量装置的频率测量值；将接收到的每个频率获取值和频率测量值与本电路的频率获取值进行比较求差，得到频率偏差值；累加所有的频率偏差值，获得频率修正值，并根据频率修正值对频率获取值进行修正，得到新的频率获取值；判断频率修正值的绝对值是否小于10?6，如果大于则将本电路的频率获取值和频率测量值通过无线发射单元，发送至与之通讯的其他频率信号协同获取电路，重复上述步骤，直到频率修正值的绝对值小于10?6时，频率获取过程结束。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洪明，刘保平，赖明勇，黄雨翔，易德鑫，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：