从电力信号中获取余弦函数倍频序列的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力系统技术领域，特别是设及一种从电力信号中获取余弦函数倍频 序列的方法和系统。
【背景技术】
[0002] 电力系统的频率测量、相位测量、幅值测量等在本质上均为正弦参数的测量。傅里 叶变换是实现正弦参数测量的基本方法，在电力系统中有广泛的应用。但随着正弦参数测 量技术的发展，傅里叶变换存在的问题也越显突出，其难W进一步满足电力系统对正弦参 数高准确度计算的要求。
[0003] 在电力系统正弦参数测量方面，还有一些改进的参数测量方法，如零交法、基于 滤波的测量法、基于小波变换法、基于神经网络的测量法、基于DFT(DiscreteFourier Transform,离散傅里叶变换）变换的测量法等。由于电网运行额定工频在50化（赫兹）附 近，属于频率较低的正弦频率，而且在实际的电力信号中存在干扰，例如谐波干扰、电力负 荷小范围内随机波动产生的类似白噪声干扰等，在干扰环境下，运些算法普遍存在的测量 准确度不高的问题。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要针对上述问题，提供一种从电力信号中获取余弦函数倍频序列的 方法和系统，能够提高电力信号频率测量的准确度。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0006] -种从电力信号中获取余弦函数倍频序列的方法，包括步骤：
[0007] 根据电力信号频率范围的下限、预设采样频率和预设整数信号周期数，获得初步 序列长度；
[0008]根据所述初步序列长度对电力信号进行采样，获得所述电力信号的初步序列；
[0009] 对所述初步序列进行频率初测，得到所述电力信号的初步频率，根据所述初步频 率得到参考频率；
[0010] 根据所述预设采样频率和所述参考频率，获得所述电力信号的单位周期序列长 度；
[0011] 将所述预设整数信号周期数和所述单位周期序列长度相乘，获得预处理序列长 度；
[0012] 根据所述预处理序列长度，从所述电力信号的初步序列中获取预处理序列；
[0013] 对所述预处理序列进行梳状滤波处理，获得梳状滤波序列，其中梳状滤波序列长 度为所述预处理序列在进行梳状滤波处理后的剩余长度；
[0014] 确定所述梳状滤波序列长度与所述单位周期序列长度的比值整数，根据所述比值 整数和所述单位周期序列长度获得预设序列长度；
[0015] 根据所述预设序列长度和预设起始点，从所述梳状滤波序列中获得第一正向序 列，根据所述第一正向序列获得第一反權序列；
[0016] 根据所述第一正向序列获得第一正相位，根据所述第一反權序列获得第一反相 位；
[0017] 根据所述第一正相位和所述第一反相位获得第一平均初相位；
[001引根据所述第一平均初相位和预设相位值，获得相位比较值，根据所述相位比较值、 所述预设起始点和所述单位周期序列长度，获得新起始点；
[0019] 根据所述预设序列长度和所述新起始点，从所述梳状滤波序列中获得第二正向序 列，根据第二正向序列获得第二反權序列；
[0020] 根据所述第二正向序列获得第二正相位，根据所述第二反權序列获得第二反相 位；
[0021] 根据所述第二正相位和所述第二反相位获得第二平均初相位；
[0022] 将所述第二正向序列与所述第二反權序列相加，得到和序列，根据所述和序列和 所述第二平均初相位的余弦函数值，获得余弦函数调制序列；
[0023] 将所述第二正向序列与所述第二反權序列相减，得到差序列，根据所述差序列和 所述第二平均初相位的正弦函数值，获得正弦函数调制序列；
[0024] 将所述余弦函数调制序列的平方与所述正弦函数调制序列的平方相减，获得余弦 函数倍频序列。
[0025] -种从电力信号中获取余弦函数倍频序列的系统，包括：
[0026] 初步序列长度确定模块，用于根据电力信号频率范围的下限、预设采样频率和预 设整数信号周期数，获得初步序列长度；
[0027]初步序列获取模块，用于根据所述初步序列长度对电力信号进行采样，获得所述 电力信号的初步序列；
[0028] 参考频率确定模块，用于对所述初步序列进行频率初测，得到所述电力信号的初 步频率，根据所述初步频率得到参考频率；
[0029] 单位周期序列长度确定模块，用于根据所述预设采样频率和所述参考频率，获得 所述电力信号的单位周期序列长度；
[0030] 预处理序列长度确定模块，用于将所述预设整数信号周期数和所述单位周期序列 长度相乘，获得预处理序列长度；
[0031] 预处理序列获取模块，用于根据所述预处理序列长度，从所述电力信号的初步序 列中获取预处理序列；
[0032] 梳状滤波序列确定模块，用于对所述预处理序列进行梳状滤波处理，获得梳状滤 波序列，其中梳状滤波序列长度为所述预处理序列在进行梳状滤波处理后的剩余长度；
[0033] 预设序列长度确定模块，用于确定所述梳状滤波序列长度与所述单位周期序列长 度的比值整数，根据所述比值整数和所述单位周期序列长度获得预设序列长度；
[0034] 第一序列获取模块，用于根据所述预设序列长度和预设起始点，从所述梳状滤波 序列中获得第一正向序列，根据所述第一正向序列获得第一反權序列；
[0035] 第一正反相位确定模块，用于根据所述第一正向序列获得第一正相位，根据所述 第一反權序列获得第一反相位；
[0036] 第一平均初相位确定模块，用于根据所述第一正相位和所述第一反相位获得第一 平均初相位；
[0037] 新起始点确定模块，用于根据所述第一平均初相位和预设相位值，获得相位比较 值，根据所述相位比较值、所述预设起始点和所述单位周期序列长度，获得新起始点；
[0038] 第二序列获取模块，用于根据所述预设序列长度和所述新起始点，从所述梳状滤 波序列中获得第二正向序列，根据第二正向序列获得第二反權序列；
[0039] 第二正反相位确定模块，用于根据所述第二正向序列获得第二正相位，根据所述 第二反權序列获得第二反相位；
[0040] 第二平均初相位确定模块，用于根据所述第二正相位和所述第二反相位获得第二 平均初相位；
[0041] 余弦函数调制序列确定模块，用于将所述第二正向序列与所述第二反權序列相 加，得到和序列，根据所述和序列和所述第二平均初相位的余弦函数值，获得余弦函数调制 序列；
[0042] 正弦函数调制序列确定模块，用于将所述第二正向序列与所述第二反權序列相 减，得到差序列，根据所述差序列和所述第二平均初相位的正弦函数值，获得正弦函数调制 序列；
[0043] 余弦函数倍频序列确定模块，用于将所述余弦函数调制序列的平方与所述正弦函 数调制序列的平方相减，获得余弦函数倍频序列。
[0044] 本发明从电力信号中获取余弦函数倍频序列的方法和系统，通过一系列操作，对 输入电力信号序列的频率进行倍频处理，获得余弦函数倍频序列。将本发明获得的余弦函 数倍频序列用于电力信号频率的测量，可显著提高电力信号频率测量的准确度。
【附图说明】
[0045] 图1为本发明从电力信号中获取余弦函数倍频序列的方法实施例的流程示意图；
[0046]图2为本发明梳状滤波处理在频域幅频特性的示意图；
[0047] 图3为本发明梳状滤波序列、第一正向序列和第一反權序列的示意图；
[0048]图4为本发明从电力信号中获取余弦函数倍频序列的系统实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0049] 为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实 施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。
[0050] 如图1所示，一种从电力信号中获取余弦函数倍频序列的方法，包括步骤：
[0051]S101、根据电力信号频率范围的下限、预设采样频率和预设整数信号周期数，获得 初步序列长度；
[0052]S102、根据所述初步序列长度对电力信号进行采样，获得所述电力信号的初步序 列；
[0053]S103、对所述初步序列进行频率初测，得到所述电力信号的初步频率，根据所述初 步频率得到参考频率；
[0054]S104、根据所述预设采样频率和所述参考频率，获得所述电力信号的单位周期序 列长度；
[00巧]S105、将所述预设整数信号周期数和所述单位周期序列长度相乘，获得预处理序 列长度；
[0056]S106、根据所述预处理序列长度，从所述电力信号的初步序列中获取预处理序 列；
[0057]S107、对所述预处理序列进行梳状滤波处理，获得梳状滤波序列，其中梳状滤波序 列长度为所述预处理序列在进行梳状滤波处理后的剩余长度；
[0058]S108、确定所述梳状滤波序列长度与所述单位周期序列长度的比值整数，根据所 述比值整数和所述单位周期序列长度获得预设序列长度；
[0059]S109、根据所述预设序列长度和预设起始点，从所述梳状滤波序列中获得第一正 向序列，根据所述第一正向序列获得第一反權序列；
[0060]S110、根据所述第一正向序列获得第一正相位，根据所述第一反權序列获得第一 反相位；
[0061]S111、根据所述第一正相位和所述第一反相位获得第一平均初相位；
[0062]S112、根据所述第一平均初相位和预设相位值，获得相位比较值，根据所述相位比 较值、所述预设起始点和所述单位周期序列长度，获得新起始点；
[0063]S113、根据所述预设序列长度和所述新起始点，从所述梳状滤波序列中获得第