体实施方式】
[0080] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进 一步地详细描述。
[0081] 本发明中的步骤虽然用标号进行了排列，但并不用于限定步骤的先后次序，除非 明确说明了步骤的次序或者某步骤的执行需要其他步骤作为基础，否则步骤的相对次序是 可以调整的。
[0082] 在一些实施例中，如图1所示，正弦信号的频率检测方法包括以下步骤：
[0083] S101，根据正弦信号频率范围的下限和预设采样频率及预设信号周期数，获得初 步采样序列长度；
[0084] S102,根据所述初步采样序列长度，对所述正弦信号进行初步采样，获得所述正弦 信号的初步采样序列；
[0085] S103,对所述初步采样序列进行频率初测，生成所述正弦信号的初步频率，以所述 初步频率给定参考频率；
[0086] S104,根据预设采样频率和所述参考频率计算所述正弦信号的单位周期序列长 度；
[0087] S105,根据所述预设信号周期数和所述单位周期序列长度，获得预设序列长度；
[0088] S106,根据预设序列长度，从所述初步采样序列中，获得正向信号序列；
[0089] S107,将所述正向信号序列反向输出，获得所述正向信号序列的反褶序列；
[0090] S108,分别将所述反褶序列和所述正向信号序列进行截短，获得序列长度相同的 反褶截短序列和正向截短序列；
[0091] S109,以所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数分别与所述反褶序 列相乘，生成第一实频向量序列和第一虚频向量序列；
[0092] S110,以所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数分别与所述反褶截 短序列相乘，生成第二实频向量序列和第二虚频向量序列；
[0093] S111，以所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数分别与所述正向信 号序列相乘，生成第三实频向量序列和第三虚频向量序列；
[0094] S112,以所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数分别与所述正向截 短序列相乘，生成第四实频向量序列和第四虚频向量序列；
[0095] S113,分别对所述第一实频向量序列和所述第一虚频向量序列进行数字陷波，生 成第一实频向量陷波序列和第一虚频向量陷波序列；
[0096] S114,分别对所述第一实频向量陷波序列和所述第一虚频向量陷波序列进行积分 运算，生成第一实频向量积分值和第一虚频向量积分值；
[0097] S115,分别对所述第二实频向量序列和所述第二虚频向量序列进行数字陷波，生 成第二实频向量陷波序列和第二虚频向量陷波序列；
[0098] S116,分别对所述第二实频向量陷波序列和所述第二虚频向量陷波序列进行积分 运算，生成第二实频向量积分值和第二虚频向量积分值；
[0099] S117,分别对所述第三实频向量序列和所述第三虚频向量序列进行数字陷波，生 成第三实频向量陷波序列和第三虚频向量陷波序列；
[0100] S118，分别对所述第三实频向量陷波序列和所述第三虚频向量陷波序列进行积分 运算，生成第三实频向量积分值和第三虚频向量积分值；
[0101] S119,分别对所述第四实频向量序列和所述第四虚频向量序列进行数字陷波，生 成第四实频向量陷波序列和第四虚频向量陷波序列；
[0102] S120,分别对所述第四实频向量陷波序列和所述第四虚频向量陷波序列进行积分 运算，生成第四实频向量积分值和第四虚频向量积分值；
[0103] S121，根据预设的相位转换规则，将所述第一虚频向量积分值与所述第一实频向 量积分值转换为第一相位；
[0104] S122,根据预设的相位转换规则，将所述第二虚频向量积分值与所述第二实频向 量积分值转换为第二相位；
[0105] S123,根据预设的相位转换规则，将所述第三虚频向量积分值与所述第三实频向 量积分值转换为第三相位；
[0106] S124,根据预设的相位转换规则，将所述第四虚频向量积分值与所述第四实频向 量积分值转换为第四相位；
[0107] S125,根据预设的相位扩展规则，对所述第一相位进行扩展，获得第一扩展相位；
[0108] S126,根据预设的相位扩展规则，对所述第二相位进行扩展，获得第二扩展相位；
[0109] S127,根据预设的相位扩展规则，对所述第三相位进行扩展，获得第三扩展相位；
[0110] S128,根据预设的相位扩展规则，对所述第四相位进行扩展，获得第四扩展相位；
[0111] S129,根据预设的截止相位转换规则，将所述第一扩展相位和所述第二扩展相位 转换为所述正弦信号的截止相位；
[0112] S130,根据预设的初相位转换规则，将所述第三扩展相位和所述第四扩展相位转 换为所述正弦信号的初相位；
[0113] S131，将所述截止相位与所述初相位的差值转换为所述正弦信号的全相位差。
[0114] 本实施方式，将所述正向信号序列反向输出获得反褶序列，将反褶序列进行截短 处理，获得反褶截短序列；以所测参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数分别与 反褶序列和反褶截短序列相乘，生成两组实频向量序列和虚频向量序列；通过对两组虚频 向量序列和实频向量序列数字陷波，生成两组虚数向量陷波序列和实数向量陷波序列，进 而积分生成两组虚数向量积分值和实数向量积分值；再根据预设的相位转换规则，将两组 实数向量积分值和虚数向量积分值转换为两个相位；再将两个相位进行扩展，获得扩展相 位；进而根据预设的相位转换规则，将两个扩展相位转换为所述正弦信号的截止相位，将所 述截止相位与所述初相位的差值转换为所述正弦信号的全相位差。
[0115] 由于数字陷波可以在某一个频率点迅速衰减输入信号，以达到阻碍此频率信号通 过的效果，因此，当该数字陷波的陷波频率点设为对应混频干扰频率点时，该数字陷波对所 述混频干扰频率具有深度的抑制作用。如此，采用本发明的正弦信号的截止相位检测方法， 其对低频正弦信号的全相位差测量精度高，且抗谐波和噪声干扰性好。
[0116] 之后如不加说明，所述正弦信号的全相位差均指正弦信号基波的全相位差。
[0117] 其中，对于步骤S101，电力系统频率范围在45Hz-55Hz，优选的，取正弦信号频率 下限￡_为45Hz ;根据实际需要设置所述预设信号周期数C 2π，优选的，所述预设信号周期 数C2II取整数。
[0118] 在一些实施例中，取C2II为整数12。
[0119] 初步采样序列长度计算，为式⑴：
[0121] 式中，Nstart为所述初步序列长度，单位无量纲；（int)表示取整；C 2II为所述预设信 号周期数，单位无量纲；f_为正弦信号频率范围的下限，单位Hz ;丨"为所述预设采样频率， 单位Hz。
[0122] 对于步骤S102,对所述正弦信号进行初步采样，获得所述正弦信号的初步采样序 列。对单基波频率正弦信号，获得所述正弦信号的初步采样序列为式（2):
[0126] 其中，Xst"t (η)为初步采样序列；A为信号幅值，单位v ; ω为信号频率，单位rad/ s ;Tn为采样间隔，单位s ;匕为所述采样频率，单位Hz ;n为序列离散数，单位无量纲；吩为信 号初相位，单位rad ;Nstart为初步采样序列长度，单位无量纲。
[0127] 对于步骤S103,可通过零交法、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对所述初步采样序列进行频 率初测，获取所述初步频率。
[0128] 所述初步频率表达为式（3):
[0129] ω。 （3);
[0130] 其中，ω。为初步频率，单位rad/s ;
[0131] 优选地，所述参考频率表达为式（4):
[0132] ?s=co。 （4);
[0133] 其中，cos为参考频率，单位rad/s ; ω。为初步频率，单位rad/s。
[0134] 对于步骤S104,根据预设采样频率和所述参考频率计算所述正弦信号的单位周期 序列长度：
[0135] 在一些实施例中，所述正弦信号的单位周期序列长度计算，为式（5):
[0138] 式中，Ν2π为所述单位周期序列长度，单位无量纲；（int)为取整数；f n为预设采样 频率，单位Hz尤为Hz单位的参考频率；ω 3为rad/S单位的参考频率。
[0139] 所述单位周期序列长度整数化存在1个采样间隔内的误差。
[0140] 对于步骤S105,根据所述预设信号周期数和所述单位周期序列长度，获得预设序 列长度：
[0141] 在一些实施例中，所述预设序列长度为所述单位周期序列长度的12倍，所述预设 序列长度计算，为式（6):
[0142] N = (int) (C2iiN2ii) (6)；
[0143] 其中，N为预设序列长度，单位无量纲；（int)为取整数；Nh为所述单位周期序列 长度，单位无量纲。由于存在误差，所述预设序列长度所包含的信号周期整数是大约的。
[0144] 对于步骤S106,根据预设序列长度，从所述初步采样序列中，获得信号序列：
[0145] 在一些实施例中，所述预设序列长度的信号序列，为式（7):
[0149] 其中，Xjn)为信号序列；Xstalit(n)为初步采样序列；A为信号幅值，单位v ; ω为信 号频率，单位rad/s ;Τη为采样间隔，单位s ;η为序列离散数，单位无量纲；Φ为信号初相位， 单位rad ;Ν信号序列长度，单位无量纲，信号序列长度等于所述预设序列长度；Nstart为初步 采样序列长度，单位无量纲。
[0150] 所述信号序列的图形表达，如图3所示。
[0151] 对于步骤S107,相对正向信号序列，反褶序列表达为式（8):
[0155] 式中，X i (η)为反褶序列；β为反褶序列初相位，单位rad。关系上，反褶序列初相 位是正向信号序列的截止相位，即所述正弦信号的截止相位；N为反褶序列长度，单位无量 纲。反褶序列长度与正向信号序列长度相同。
[0156] 所述反褶序列的图形表达，如图3所示。
[0157] 对于步骤S108,分别将所述反褶序列和所述正向信号序列进行截短，获得序列长 度相同的反褶截短序列和正向截短序列；
[0158] 在一些实施例中，所述反褶截短序列长度为所述单位周期序列长度的11. 25倍， 所述反褶截短序列长度计算为式（9):
[0159] Ns= N-0. 75Ν2π (9)；
[0160] 式中，Ns为反褶截短序列长度，单位无量纲；N为正向信号序列长度，单位无量纲； N2II为信号单位周期序列长度，单位无量纲。系数0. 75代表所述截短值为所述单位周期序 列长度的〇. 75倍；
[0161] 优选地，所述反褶截短序列表达为式（10):
[0164] 式中，X2(n)为截短信号序列；Ns为反褶截短序列长度，单位无量纲。
[0165] 所述反褶截短序列的图形表达，如图3所示。
[0166] 将所述正向信号序列进行截短，获得正向截短序列，所述正向截短序列表达为式
[0170] 式中，X2(n)为正向截短序列；Ns为正向截短序列长度，单位无量纲。
[0171] 所述正向截短序列的长度与所述反褶截短序列的长度相同，表达为式（9)。
[0172] 对于步骤S109,优选地，所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数可 分别为以所述参考频率为频率、以Tn为间隔离散变量的正弦函数和余弦函数。
[0173] 在一些实施例中，以所述参考频率的余弦函数和所述参考频率的正弦函数分别与 所述反褶序列相乘，得到所述第一实频向量序列和所述第一虚频向量序列为式（12):
[0178] 式中，将参考频率cos乘以负数；Rjn)为第一实频向量序列，IJn)为第一虚频 向量序列，Ω为信号频率与参考频率的频差，单位rad/s;N为反褶序列长度，单位无量 纲；Acos (_ Ω Τηη+ β ) /2 和 Asin (_ Ω Τηη+ β ) /2 为有效分量；Acos [_ (ω + ω s) Τηη+ β ] /2 和 Asin [- (ω + ω s) Τηη+ β ] /2为混频干扰频率成分。
[0179] 对于步骤S11