一种频率快速测量方法
【专利摘要】本发明涉及一种频率快速测量方法，所以本发明的基本方案是：实时测量三相电压，然后对每个采样点的电压采样值进行数学运算处理，得到整数倍频率的虚拟波形；对所述虚拟波形，通过周期法计算过零点，得到虚拟波形的频率；根据所述整数倍数值，计算所测量的频率。由于虚拟波形的频率高，所需要的测量周期短，所以能够大大提高周期法测量的实时性。
【专利说明】-种频率快速测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力系统频率测量方法，是一种频率突变并且逐步衰减过程中的 快速测频，适用于电源切换过程中的快速切换设备。
【背景技术】
[0002] 电源切换是现有电力系统中为可靠供电所必不可少的方法，但是在电源切换过程 中，母线电压由于异步电动机产生的反馈电势的存在，频率由同步转速频率瞬变为异步转 速频率，随后幅值和频率将缓慢衰减，因此切换时必须考虑反馈电压与备用电源电压间的 压差、频差引起的电流电压冲击问题，避免造成电源非同期合间造成设备损坏或寿命缩短 等严重后果。因此快速测量母线电压失电后的瞬时频率成为快切技术中的重要一个环节。
[0003] 传统的频率测量方法很多，包括过零点的周期算法、最小二乘法原理算法、基于信 号观测模型的解析法等等。过零点的周期算法，即周期法，是测量信号波形相继过零点间的 时间宽度来测量频率。该方法物理概念清楚，计算量小，但频率跟踪速度慢，一个周波只能 进行一次测量。
[0004] 而在上述频率突变随后又缓慢衰减的工况下，传统周期法测量时间长，至少需要 一个周波（20ms)，实时性上无法满足要求，而其他如"H点算法"等快速测频方法又由于电 压幅值与频率逐步衰减而无法保证其测量精度。目前快切装置的实时测量、逻辑判断、动作 出口整个动作时间在IOms W内，因此，传统的测量方法无法满足快速切换的需要。
[0005] 针对衰减过程中频率测量的实时性与精度，本方案提出了一种适用于电源切换过 程中的快速测量频率的方法，在使用一次本方法后，可将周期法测频方法测量时间减小一 半，使用两次本方法后，可将周期法测频方法测量时间减小到四分之一，既保证了实时性， 又保证了精度，具有判断方法简单、计算量较小、可靠性高、无需其它辅助条件等优势，具有 较高的应用价值。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种频率快速测量方法，用W解决现有周期法测量实时性差 的问题。
[0007] 为实现上述目的，本发明的方案包括：
[0008] -种频率快速测量方法，步骤如下：
[0009] 1)实时测量H相电压；
[0010] 2)对每个采样点的电压采样值进行数学运算处理，得到整数倍频率的虚拟波形；
[0011] 3)对所述虚拟波形，通过周期法计算过零点，得到虚拟波形的频率；根据所述整 数倍数值，计算所测量的频率；
[0012] 对电压采样值的处理方式包括；求任两相电压采样值的平方差。
[0013] W所述任两相电压采样值的平方差为虚拟波形，虚拟波形包括：
[0014]
【权利要求】
1. 一种频率快速测量方法，其特征在于，步骤如下： 1) 实时测量三相电压； 2) 对每个采样点的电压采样值进行数学运算处理，得到整数倍频率的虚拟波形； 3) 对所述虚拟波形，通过周期法计算过零点，得到虚拟波形的频率；根据所述整数倍 数值，计算所测量的频率。
2. 根据权利要求1所述的一种频率快速测量方法，其特征在于，对电压采样值的处理 方式包括：求任两相电压采样值的平方差。
3. 根据权利要求2所述的一种频率快速测量方法，其特征在于，以所述任两相电压采 样值的平方差为虚拟波形，虚拟波形包括：
I φ La(A:) =L· sm( 20c+φ) τ 2χπ ，、干， ' ，+ ^- T rJyff i/e(/〇 =i/sin(2;#丨+ #γ)分别为三相采样电压值，k为离散化序号，f为待测量频N 3 率。
4. 根据权利要求3所述的一种频率快速测量方法，其特征在于，求得虚拟波形的频率 为待测频率f的两倍。
5. 根据权利要求2所述的一种频率快速测量方法，其特征在于，以任两相电压采样值 的平方差为中间结果，对该中间结果再求平方，再两两做差，以得到虚拟波形；此时，虚拟波 形的频率为待测频率的四倍。
【文档编号】G01R23/02GK104237633SQ201410455320
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】沈燕华, 陈海龙, 石伟, 张军红, 刘艳东, 徐立明, 肖志刚, 常亮, 曹雪兰 申请人:许继集团有限公司, 许继电气股份有限公司, 国家电网公司