对电力信号序列进行零初相位余弦函数调制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种对电力信号序列进行零初相位余弦函 数调制的方法、对电力信号序列进行零初相位余弦函数调制的系统。
【背景技术】
[0002] 电力系统的正弦参数的测量包括频率测量、相位测量、幅值测量等。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，其难以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 (Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换）变换的测量法等。电网运行额定工频在50Hz (赫兹）附近， 属于频率较低的正弦频率。由于实际信号处理技术的局限性和信号构成的复杂性，如信号 离散采样产生的数据量化背景噪声影响，信号序列截断引起的频谱泄漏问题客观上难以避 免，信号任意初相位问题的影响，信号中的直流和分次谐波及次谐波问题的影响等，这些算 法的测量精度也较低，且抗谐波和噪声干扰性差。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要针对上述问题，提供一种对电力信号序列进行零初相位余弦函数 调制的方法和系统，能够提高正弦参数计算的准确度、提高抗谐波和噪声干扰性。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0006] -种对电力信号序列进行零初相位余弦函数调制的方法，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，得到初步 采样序列长度；
[0008] 根据所述初步采样序列长度对所述电力信号进行初步采样，获取所述电力信号的 初步米样序列；
[0009] 对所述初步采样序列进行频率初测，获取所述电力信号的初步频率，根据所述初 步频率确定参考频率；
[0010] 根据所述预设采样频率和所述参考频率，得到所述电力信号的单位周期序列长 度；
[0011] 根据所述预设整数信号周期数和所述单位周期序列长度，得到预设序列长度；
[0012] 根据所述预设序列长度，从所述初步采样序列中获取正向序列；
[0013] 将所述正向序列反向输出，获取所述正向序列的反褶序列；
[0014] 将所述正向序列和所述反褶序列相加，得到零初相位余弦函数调制序列。
[0015] -种对电力信号序列进行零初相位余弦函数调制的系统，包括：
[0016] 初步采样序列长度确定模块，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，得到初步采样序列长度；
[0017] 初步采样序列获取模块，用于根据所述初步采样序列长度对所述电力信号进行初 步采样，获取所述电力信号的初步采样序列；
[0018] 参考频率确定模块，用于对所述初步采样序列进行频率初测，获取所述电力信号 的初步频率，根据所述初步频率确定参考频率；
[0019] 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，得到 所述电力信号的单位周期序列长度；
[0020] 预设序列长度确定模块，用于根据所述预设整数信号周期数和所述单位周期序列 长度，得到预设序列长度；
[0021] 正向序列获取模块，用于根据所述预设序列长度，从所述初步采样序列中获取正 向序列；
[0022] 反褶序列获取模块，用于将所述正向序列反向输出，获取所述正向序列的反褶序 列；
[0023] 余弦函数调制序列确定模块，用于将所述正向序列和所述反褶序列相加，得到零 初相位余弦函数调制序列。
[0024] 本发明对电力信号序列进行零初相位余弦函数调制的方法和系统，通过一系列操 作获得正向序列和反褶序列，将所述正向序列和反褶序列相加，在电力信号序列初相位较 大变化范围内，将电力?目号序列调制为零初相位或初相位在零附近的余弦函数调制序列。 本发明得到的所述余弦函数调制序列避开了信号序列初相位变化较大问题的影响，同时所 述余弦函数调制序列携带了数值较大的信号序列全相位差信息，可显著的提高正弦参数测 量的准确度、提高抗谐波和噪声干扰性。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明对电力信号序列进行零初相位余弦函数调制的方法实施例的流程 示意图；
[0026] 图2为本发明正向序列和反褶序列的示意图；
[0027] 图3为本发明对电力信号序列进行零初相位余弦函数调制的系统实施例的结构 示意图。
【具体实施方式】
[0028] 为了更好的理解本发明要解决的技术问题、采取的技术方案以及达到的技术效 果，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细描述。
[0029] 如图1所示，一种对电力信号序列进行零初相位余弦函数调制的方法，包括步骤：
[0030] 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，得到 初步采样序列长度；
[0031] S102、根据所述初步采样序列长度对所述电力信号进行初步采样，获取所述电力 信号的初步采样序列；
[0032] S103、对所述初步采样序列进行频率初测，获取所述电力信号的初步频率，根据所 述初步频率确定参考频率；
[0033] S104、根据所述预设采样频率和所述参考频率，得到所述电力信号的单位周期序 列长度；
[0034] S105、根据所述预设整数信号周期数和所述单位周期序列长度，得到预设序列长 度；
[0035] S106、根据所述预设序列长度，从所述初步采样序列中获取正向序列；
[0036] S107、将所述正向序列反向输出，获取所述正向序列的反褶序列；
[0037] S108、将所述正向序列和所述反褶序列相加，得到零初相位余弦函数调制序列。
[0038] 电力信号是一种基波成分为主的正弦信号。正弦信号广指正弦函数信号和余弦函 数信号。电力信号频率范围一般为45Hz (赫兹）~55Hz。所以电力信号频率范围的下限 。"可以取为45Hz。预设整数信号周期数C211可以根据实际需要进行设置，例如，可以将预 设整数信号周期数C 211设置为偶数，假设为12等。在一个实施例中，可以根据式（1)确定 初步采样序列长度Nstart:
[0040] 其中，（int)表示取整；fn为预设采样频率，单位为Hz ;Nstart^tl单位无量纲，C211的 单位无量纲，￡_的单位为Hz。
[0041] 得到初步采样序列长度后，根据初步采样序列长度对电力信号进行初步采样。例 如，所述电力信号为单基波频率的余弦函数信号，根据初步采样序列长度对单基波频率的 余弦函数信号进行初步采样，获得的电力信号的初步采样序列X start(η)为式（2):
[0045] 其中，A为信号幅值，单位可以为V ; ω为信号频率，单位为rad/s ;Τη为采样间隔， 单位为s ;匕为预设采样频率，单位为Hz ;η为序列离散数，单位无量纲；f为信号初相位，单 位为rad ;Nstart为初步采样序列长度，单位无量纲。
[0046] 得到初步采样序列后，可以通过零交法、基于滤波的算法、基于小波变换算法、基 于神经网络的算法、基于DFT变换的频率算法或基于相位差的频率算法等对初步采样序列 进行频率初测，获取初步频率ω。，初步频率ω。的单