次/超同步振荡信号复现方法及装置、存储介质与流程

本技术涉及电能计量，尤其是涉及到一种次/超同步振荡信号复现方法及装置、存储介质、计算机设备。

背景技术：

1、随着全球定位系统、数字信号处理技术以及以太网通讯技术的发展，出现了以同步相量测量技术为基础的wams(wide area measurement system，广域测量系统)。wams以同步相量测量单元的量测值为数据来源，逐渐成为电力系统动态实时数据平台的主要信息源之一，对保障系统安全运行起到了重要的支撑作用。

2、大规模可再生能源通过电力电子装备并网，向电网注入了多种频率分量并且提供了宽频传播通路，使电网运行形态向宽频域衍变。电力电子装置除了会产生大量高次和超高次谐波，电力电子设备之间相互作用,引发新型电磁振荡(间谐波)，使电力系统信号呈现出宽频特性，这其中，还会引发次/超同步振荡信号。在利用wams对次/超同步振荡信号进行监测时，需要对测量装置进行校验，用以提高后续的监测性能。目前，由于信号发生装置自身的误差导致输出信号无法满足精度要求，进而导致测量装置的校验不准确。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供了一种次/超同步振荡信号复现方法及装置、存储介质、计算机设备，获取待复现次/超同步振荡信号的波形数据；对所述波形数据进行量化处理，基于量化处理后的波形数据，得到目标输出波形文件；根据所述目标输出波形文件输出波形，得到初始次/超同步振荡信号，并每隔预设时间间隔，对所述初始次/超同步振荡信号进行同步采样；基于同步采样得到的采样值对初始次/超同步振荡信号进行效验调整，得到次/超同步振荡信号。通过对产生的信号进行同步采样并及时进行效验调节，利用数字反馈技术能够实现反馈信号的闭环调节，提高信号输出的精度，为信号测试装置提供高精度的次/超同步振荡信号源。

2、根据本技术的一个方面，提供了一种次/超同步振荡信号复现方法，所述方法包括：

3、获取待复现次/超同步振荡信号的波形数据；

4、对所述波形数据进行量化处理，基于量化处理后的波形数据，得到目标输出波形文件；

5、根据所述目标输出波形文件输出波形，得到初始次/超同步振荡信号，并每隔预设时间间隔，对所述初始次/超同步振荡信号进行同步采样；

6、基于同步采样得到的采样值对初始次/超同步振荡信号进行效验调整，得到次/超同步振荡信号。

7、可选地，所述获取待复现次/超同步振荡信号的波形数据，包括：

8、根据次/超同步振荡信号发生函数，获取待复现次/超同步振荡信号的波形数据，其中，所述次/超同步振荡信号发生函数为：

9、x(t)＝amcos(2πf0t+θ)+msubcos(2π(f0-fm)t+θsub)+msupcos(2π(f0+fm)t+θsup)，

10、t为振荡时间，am、msub、msup分别为基波信号、次同步振荡信号和超同步振荡信号的幅值，f0为基波信号频率，fm为振荡频率，θ、θsub、θsup分别为基波信号、次同步振荡信号和超同步振荡信号的相位。

11、可选地，所述对所述波形数据进行量化处理，基于量化处理后的波形数据，得到目标输出波形文件，包括：

12、在次/超同步振荡信号发生函数中，根据时间离散化公式，将连续的振荡时间离散为波形输出时各波形点在波形中的位置，得到波形点数据；

13、根据数模转换器的数字量输入条件对所述波形点数据进行量化处理，基于量化处理后的波形点数据，得到目标输出波形文件，其中，所述时间离散化公式为：

14、

15、n表示第n个波形点，n表示信号波形周期内需要输出的波形点数，f为信号频率，信号包括基波信号、次同步振荡信号和超同步振荡信号。

16、可选地，所述波形点数据包括波形点总数；所述根据所述目标输出波形文件输出波形，包括：

17、根据波形点总数及振荡时间计算波形点输出间隔；

18、基于所述波形点输出间隔依次载入所述目标输出波形文件中的波形点数据到数模转换器，由所述数模转换器对载入的波形点数据进行数模转换后输出波形。

19、可选地，所述基于同步采样得到的采样值对初始次/超同步振荡信号进行效验调整，包括：

20、对同步采样得到的采样值进行fft(fast fourier transform，快速傅里叶变换)运算，得到初始次/超同步振荡信号的相位测量值及幅值测量值；

21、基于所述相位测量值对初始次/超同步振荡信进行相位调整，以及基于所述幅值测量值对初始次/超同步振荡信进行幅值调整。

22、可选地，所述基于所述相位测量值对初始次/超同步振荡信进行相位调整，以及基于所述幅值测量值对初始次/超同步振荡信进行幅值调整，包括：

23、当相位测量值小于相位设定值时，根据相位设定值与相位测量值的差值将超前的相位调后，当相位测量值大于相位设定值时，根据相位测量值与相位设定值的差值将滞后的相位调前；

24、根据同步采样的采样频率与采用周期数的比值确定频率分辨率，计算幅值测量值与幅值设定值间的差距占幅值设定值的百分比，当百分比大于频率分辨率时，调整初始次/超同步振荡信的幅值直至计算出的百分比小于频率分辨率。

25、可选地，所述每隔预设时间间隔，对所述初始次/超同步振荡信号进行同步采样，包括：

26、每隔预设时间间隔，在所述预设时间间隔内产生的初始次/超同步振荡信号中读取采样值，对读取到的采样值进行计数；

27、当计数结果到达一个信号波形周期内的总波形点数时，对采样周期进行计数，当采样周期计数到达预设时间间隔内对应的信号波形周期总数时，停止采样。

28、根据本技术的另一方面，提供了一种次/超同步振荡信号复现装置，所述装置包括：

29、数据获取模块，用于获取待复现次/超同步振荡信号的波形数据；

30、数据量化模块，用于对所述波形数据进行量化处理，基于量化处理后的波形数据，得到目标输出波形文件；

31、同步采样模块，用于根据所述目标输出波形文件输出波形，得到初始次/超同步振荡信号，并每隔预设时间间隔，对所述初始次/超同步振荡信号进行同步采样；

32、效验调整模块，用于基于同步采样得到的采样值对初始次/超同步振荡信号进行效验调整，得到次/超同步振荡信号。

33、可选地，所述数据获取模块，还用于：

34、根据次/超同步振荡信号发生函数，获取待复现次/超同步振荡信号的波形数据，其中，所述次/超同步振荡信号发生函数为：

35、x(t)＝amcos(2πf0t+θ)+msubcos(2π(f0-fm)t+θsub)+msupcos(2π(f0+fm)t+θsup)，

36、t为振荡时间，am、msub、msup分别为基波信号、次同步振荡信号和超同步振荡信号的幅值，f0为基波信号频率，fm为振荡频率，θ、θsub、θsup分别为基波信号、次同步振荡信号和超同步振荡信号的相位。

37、可选地，所述数据量化模块，还用于：

38、在次/超同步振荡信号发生函数中，根据时间离散化公式，将连续的振荡时间离散为波形输出时各波形点在波形中的位置，得到波形点数据；

39、根据数模转换器的数字量输入条件对所述波形点数据进行量化处理，基于量化处理后的波形点数据，得到目标输出波形文件，其中，所述时间离散化公式为：

40、

41、n表示第n个波形点，n表示信号波形周期内需要输出的波形点数，f为信号频率，信号包括基波信号、次同步振荡信号和超同步振荡信号。

42、可选地，所述波形点数据包括波形点总数；所述装置还包括波形输出模块，用于：

43、根据波形点总数及振荡时间计算波形点输出间隔；

44、基于所述波形点输出间隔依次载入所述目标输出波形文件中的波形点数据到数模转换器，由所述数模转换器对载入的波形点数据进行数模转换后输出波形。

45、可选地，所述效验调整模块，还用于：

46、对同步采样得到的采样值进行fft(fast fourier transform，快速傅里叶变换)运算，得到初始次/超同步振荡信号的相位测量值及幅值测量值；

47、基于所述相位测量值对初始次/超同步振荡信进行相位调整，以及基于所述幅值测量值对初始次/超同步振荡信进行幅值调整。

48、可选地，所述效验调整模块，还用于：

49、当相位测量值小于相位设定值时，根据相位设定值与相位测量值的差值将超前的相位调后，当相位测量值大于相位设定值时，根据相位测量值与相位设定值的差值将滞后的相位调前；

50、根据同步采样的采样频率与采用周期数的比值确定频率分辨率，计算幅值测量值与幅值设定值间的差距占幅值设定值的百分比，当百分比大于频率分辨率时，调整初始次/超同步振荡信的幅值直至计算出的百分比小于频率分辨率。

51、可选地，所述同步采样模块，还用于：

52、每隔预设时间间隔，在所述预设时间间隔内产生的初始次/超同步振荡信号中读取采样值，对读取到的采样值进行计数；

53、当计数结果到达一个信号波形周期内的总波形点数时，对采样周期进行计数，当采样周期计数到达预设时间间隔内对应的信号波形周期总数时，停止采样。

54、依据本技术又一个方面，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述次/超同步振荡信号复现方法。

55、依据本技术再一个方面，提供了一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述次/超同步振荡信号复现方法。

56、借由上述技术方案，本技术提供的一种次/超同步振荡信号复现方法及装置、存储介质、计算机设备，获取待复现次/超同步振荡信号的波形数据；对所述波形数据进行量化处理，基于量化处理后的波形数据，得到目标输出波形文件；根据所述目标输出波形文件输出波形，得到初始次/超同步振荡信号，并每隔预设时间间隔，对所述初始次/超同步振荡信号进行同步采样；基于同步采样得到的采样值对初始次/超同步振荡信号进行效验调整，得到次/超同步振荡信号。通过对产生的信号进行同步采样并及时进行效验调节，利用数字反馈技术能够实现反馈信号的闭环调节，提高信号输出的精度，为信号测试装置提供高精度的次/超同步振荡信号源。

57、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。