一種多周波采樣頻率補償方法技術

本發明專利技術提供了一種多周波采樣頻率補償方法，包括：對兩種頻率混疊信號進行采樣，采集時間為與工頻周期相關的特定時間長度，獲得混疊信號的離散數據；設計窄帶數字濾波器，獲得對混疊信號的離散數據進行分離的窄帶數字濾波器；通過設計的窄帶數字濾波器，對上述離散數據進行分離，獲得異頻分離信號。本發明專利技術能夠實現在信號頻域分離過程中，進行準確穩定地異頻測試。

【技術實現步驟摘要】
一種多周波采樣頻率補償方法
本專利技術涉及電力系統輸變電設備測試
，特別是涉及一種多周波采樣頻率補償方法。
技術介紹
高壓輸電線路正序參數和零序參數以及線路間的互阻抗和耦合電容均是電網重要的系統參數，是電網保護整定，無功補償，結構優化的重要依據。運行規程(《架空送電線路施工及驗收規范》、《110千伏及以上送變電基本建設工程啟動驗收規程》、《繼電保護及安全自動裝置運行管理規程》及《DL/T559-94》、《DL/T584-95》等)規定，輸電線路在新建，改建后，必須實測參數后才能投入運行。電網密集程度越來越高，同塔雙回或者多回線路成為常態，線路間耦合的緊密程度達到空前的水平，電磁耦合感應的工頻干擾電流可以達到100A，高可靠性電能供給的需求使得通過停電來降低干擾水平越來越不容易操作，傳統的試驗方法中，采用工頻電源進行試驗的方法不能消除干擾對試驗結果的影響，采用偏離工頻干擾(50Hz)的異頻信號測量線路參數，在頻域分離有用的異頻測試信號和干擾信號的方法應運而生，異頻測試方法在介質損耗測量和大型接地網參數測量中也有廣泛應用。目前現有的技術具有其局限性。異頻測試方法的信號處理關鍵在于頻域信號分離，要準確分離測試信號和干擾信號得到穩定的測試結果，干擾信號在測試頻點的衰減要達到40db及以上。現有方法采用離散傅里葉變換，采集一個或者兩個工頻周期被測信號，對信號進行諧波分析，在頻域上分離有用的異頻測試信號和工頻干擾信號。由于異頻測試中測試信號頻點距離工頻(50Hz)頻點很近，一般取±2.5Hz或者±5Hz，則必然導致信號數據序列對異頻測試信號非整周期采樣，雖然可以采用多種方法補足整周期，也必然會導致頻域的頻譜泄漏，從而導致系統誤差。只有在信噪比為2:1的條件下才能達到衰減20db的要求，這在現有干擾環境條件下，導致試驗電源系統龐大，而且測試結果數據準確性和穩定性均不能滿足測量要求。總之，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：如何能夠找到一種新型的多周波采樣頻率補償方法，能夠實現在信號頻域分離過程中，進行準確穩定地異頻測試。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種多周波采樣頻率補償方法，能夠實現在信號頻域分離過程中，進行準確穩定地異頻測試。為了解決上述問題，本專利技術公開了一種多周波采樣頻率補償方法，包括：對兩種頻率混疊信號進行采樣，采集時間為與工頻周期相關的特定時間長度，獲得混疊信號的離散數據；設計窄帶數字濾波器，獲得對混疊信號的離散數據進行分離的窄帶數字濾波器；通過設計的窄帶數字濾波器，對上述離散數據進行分離，獲得頻域分離信號。優選的，所述兩種頻率分別為測試頻率ω1及測試頻率ω2。優選的，所述測試頻率ω1及測試頻率ω2滿足公式(Ⅰ)|ω2-ω1|＝5π×m(Ⅰ)其中，m為正整數。優選的，所述特定時間長度是指時間長度為10K的工頻周期；其中，K為從1到10的正整數。優選的，所述窄帶數字濾波器所對應的傅里葉變化為及優選的，所述頻域分離信號y(n)i為異頻信號y(n)1及工頻干擾信號y(n)2；其中，i為1或2。優選的，所述的多周波采樣頻率補償方法還包括：補償混疊的異頻測試信號為整周期的信息，使得頻譜泄漏為零。優選的，所述的多周波采樣頻率補償方法還包括：利用窄帶數字濾波器對被測信息進行濾波處理所采用的方式滿足公式(Ⅱ)y(n)i＝x(n)*h(n)i(Ⅱ)其中，y(n)i為頻域分離信號，i為1或2，y(n)1為異頻信號，y(n)2為工頻干擾信號；x(n)為混疊信號；h(n)i為窄帶數字濾波器，i為1或2。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：本專利技術提供了一種多周波采樣頻率補償方法，具體可以包括：對兩種頻率混疊信號進行采樣，采集時間為與工頻周期相關的特定時間長度，獲得混疊信號的離散數據；設計窄帶數字濾波器，獲得對混疊信號的離散數據進行分離的窄帶數字濾波器；通過設計的窄帶數字濾波器，對上述離散數據進行分離，獲得頻域分離信號；從而能夠實現在信號頻域分離過程中，進行準確穩定地異頻測試。附圖說明圖1是本專利技術一種多周波采樣頻率補償方法實施例1的流程圖；圖2是本專利技術一種多周波采樣頻率補償方法實施例2的流程圖；圖3是本專利技術實施例2中的待測的頻率ω1與頻率ω2(50Hz)的混疊信號x(n)，混疊比例為1:1時的信號強度分布示意圖；圖4是本專利技術實施例2中的混疊比例1:1時分離的頻率為ω1的信號y1的信號強度分布示意圖；圖5是本專利技術實施例2中的混疊比例1:1時分離的頻率為ω2的信號y2的信號強度分布示意圖；圖6是本專利技術一種多周波采樣頻率補償方法實施例3的流程圖；圖7是本專利技術實施例3中的待測的頻率ω1與頻率ω2(50Hz)的混疊信號x(n)，混疊比例為1:10時的信號強度分布示意圖；圖8是本專利技術實施例3中的混疊比例1:10時分離的頻率為ω1的信號y1的信號強度分布示意圖；圖9是本專利技術實施例3中的混疊比例1:10時分離的頻率為ω2的信號y2的信號強度分布示意圖。具體實施方式為使本專利技術的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。本專利技術的核心構思之一在于，提供了一種多周波采樣頻率補償方法，具體可以包括：對兩種頻率混疊信號進行采樣，采集時間為與工頻周期相關的特定時間長度，獲得混疊信號的離散數據；設計窄帶數字濾波器，獲得對混疊信號的離散數據進行分離的窄帶數字濾波器；通過設計的窄帶數字濾波器，對上述離散數據進行分離，獲得頻域分離信號；從而能夠實現在信號頻域分離過程中，進行準確穩定地異頻測試。參照圖1，示出了本專利技術一種多周波采樣頻率補償方法實施例1的流程圖，具體可以包括：步驟101、對兩種頻率混疊的信號進行采樣，采集時間為與工頻周期相關的特定時間長度，獲得混疊信號的離散數據。其中，所述兩種頻率分別為測試頻率ω1及測試頻率ω2。所述測試頻率ω1及測試頻率ω2滿足公式(Ⅰ)|ω2-ω1|＝5π×m(Ⅰ)m為正整數。所述特定時間長度是指時間長度為10K的工頻周期；K為從1到10的正整數。步驟102、設計窄帶數字濾波器，獲得對混疊信號的離散數據進行分離的窄帶數字濾波器。其中，所述窄帶數字濾波器所對應的傅里葉變化為及步驟103、通過設計的窄帶數字濾波器，對上述離散數據進行分離，獲得頻域分離信號。其中，所述頻域分離信號y(n)i為異頻信號y(n)1及工頻干擾信號y(n)2；i為1或2。所述通過設計的窄帶數字濾波器，對上述工頻周期的數據進行分離。補償混疊的異頻測試信號為整周期，使得頻譜泄漏為零。利用窄帶數字濾波器對被測信息進行濾波處理所采用的方式滿足公式(Ⅱ)y(n)i＝x(n)*h(n)i(Ⅱ)y(n)i為頻域分離信號，i為1或2，y(n)1為異頻信號，y(n)2為工頻干擾信號；x(n)為混疊信號；h(n)i為窄帶數字濾波器，i為1或2。參照圖2，示出了本專利技術一種多周波采樣頻率補償方法實施例2的流程圖，具體可以包括：步驟201、采集待測的頻率ω1與頻率ω2(50Hz)的混疊信號x(n)，混疊比例為1:1時的離散數據。其中，所述兩種頻率分別為測試頻率ω1及測試頻率ω2(50Hz)。所述測試頻率ω1及測試頻率ω2滿足公式(Ⅰ)|ω2-ω1|＝5π×m(Ⅰ)m為正整數。采集時間長度為10K工頻周期(K本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多周波采樣頻率補償方法，其特征在于，包括：對兩種頻率混疊信號進行采樣，采集時間為與工頻周期相關的特定時間長度，獲得混疊信號的離散數據；設計窄帶數字濾波器，獲得對混疊信號的離散數據進行分離的窄帶數字濾波器；通過設計的窄帶數字濾波器，對上述離散數據進行分離，獲得異頻分離信號。

【技術特征摘要】
1.一種多周波采樣頻率補償方法，其特征在于，包括：對兩種頻率混疊信號進行采樣，采集時間為與工頻周期相關的特定時間長度，獲得混疊信號的離散數據；采集時間長度為10K工頻周期，K為從1到10的正整數，補償混疊信號為整周期；設計窄帶數字濾波器，獲得對混疊信號的離散數據進行分離的窄帶數字濾波器；所述窄帶數字濾波器所對應的傅里葉變化為及通過設計的窄帶數字濾波器，對上述離散數據進行分離，獲得頻域分離信號；利用窄帶數字濾波器對離散數據進行濾波處理所采用的方式滿足公式(Ⅱ)y(n)i＝x(n)*h(n)i(Ⅱ)其中，y(n)i為頻域分離信號，i為1或2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡成良，程瀾，范毅，
申請(專利權)人：湖北省電力公司電力試驗研究院，
類型：發明
國別省市：