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    一種高精度的電力參數軟件同步采樣方法技術

    技術編號:8531386 閱讀:265 留言:0更新日期:2013-04-04 13:27
    本發明專利技術公開了一種高精度的電力參數軟件同步采樣方法,利用采樣前的電力信號周期序列{Ti},i=1,2,…,M+K-1,利用滑動平均算法、指數平滑算法計算采樣周期TsK用于采樣,實現了軟件的同步采樣。本發明專利技術高精度的電力參數軟件同步采樣方法中以固定每個信號周期的采樣點數為前提,根據多次測量所得周期值調整采樣周期,使得采樣周期實時地跟隨被測電力信號周期變化而調整,由此測量得到的電力參數能最大限度地逼近真實值,提高同步采樣精度;與硬件同步采樣相比結構簡單,成本相對較低;與傳統軟件同步采樣方法相比具有計算量較少的優點,提高了實時性,對于頻率變化緩慢的電力參數測量效果更明顯。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術屬于電力參數測量
    ,更為具體地講,涉及。
    技術介紹
    現今社會,電力資源作為使用最為廣泛的能源已廣泛應用于生產及生活的各個領域。電力技術水平的發展程度是一個國家發展水平的重要衡量指標之一,隨著科技的發展和工業化進程的加快,人們對電能質 量的要求也越來也高。電力參數的測量水平直接影響對電能質量的評估,在電力參數測量中一般用同步采樣的方法,來實現諧波等一系列參數的計算。電力參數同步采樣的基本模型如附圖說明圖1所示,同步過程主要測頻,然后通過倍頻來確定采樣率。然而工程實踐中很難實現理想的同步采樣,工程實踐中常用的同步采樣一般分為硬件同步采樣和軟件同步采樣。現如今,隨著電子器件技術地發展,硬件同步技術得到一定的發展。硬件同步采樣一般主要通過鎖相環電路來跟蹤電力信號頻率,在通過硬件同步電路確定采樣頻率,直接通過硬件中斷的方式來實現采樣。但是如果電力信號受到干擾畸變比較嚴重,則鎖相環電路則無法跟蹤電力信號頻率。并且硬件同步采樣方法的硬件電路過于復雜且成本較高。軟件同步采樣相對硬件同步方法相對靈活,但是用數字方法的同步誤差很難消除。國內外對于這個問題的研究很多,提出如特殊窗函數法、補償算法、修正算法等一系列的方法,但是這些方法處理起來十分復雜,一般會很大程度加大計算量,使得實時性大大降低,因而,并不能很好的應用在工程實踐中。
    技術實現思路
    本專利技術的目的在于克服現有技術的不足,提供,以提高軟件同步采樣精度、降低計算量以提高實時性。為實現以上目的,本專利技術高精度的電力參數軟件同步采樣方法,其特征在于,包括以下步驟( I )、對被測電力信號f)的周期進行測量,得到M+K次采樣前的電力信號周期序列{Tj,i = 1,2,一^+1(-1,由所得周期序列{1\}利用滑動平均算法計算出K個算術平均值r -1 ·τ T1 + T2 +----h TuT1 =—----— M -> T +T + …+ ΓΓ=」^M M...... T 4- T 4-... -4- TtΤ=κ κ+ι醫-1 KM其中,M為進行滑動平均的電力信號周期個數,這樣得一個新周期序列丨 &,k=l, 2,…,K ;(2)、將所得新周期序列}結合指數平滑算法確定M+K次采樣的采樣周期本文檔來自技高網...

    【技術保護點】
    一種高精度的電力參數軟件同步采樣方法,其特征在于,包括以下步驟:(1)、對被測電力信號f(t)的周期進行測量,得到M+K次采樣前的電力信號周期序列{Ti},i=1,2,…,M+K?1,由所得周期序列{Ti}利用滑動平均算法計算出K個算術平均值:T→1=T1+T2+···+TMMT→2=T2+T3+···+TM+1M......T→K=TK+TK+1+···+TM+K-1M其中,M為進行滑動平均的電力信號周期個數,這樣得一個新周期序列k=1,2,…,K;(2)、將所得新周期序列結合指數平滑算法確定M+K次采樣的采樣周期:TsK=Σk=2Ka(1-a)K-kT→k+(1-a)K-1Ts1其中,a為系數;系數a值選取依據輸入已知標準正弦信號fs(t)的采樣,按照步驟(1)、(2)的方法計算得到的前L采樣周期分別與已知標準正弦信號fs(t)周期的平均絕對值誤差即:MAE=1LΣj=1L|TsK-j′-Ts|確定;設定誤差閾值、系數a范圍及步進量,系數a以固定步進量遞增通過將MAE值與誤差閾值進行對比,找出滿足MAE值小于誤差閾值條件下的最小MAE值,此時相對應的a值即選取系數,選取過程如下:根據系統精度要求,選定誤差閾值大小;在選定系數a取值范圍內,系數a值從最小取值開始以固定步進量遞增,每次以遞增后的a值利用指數滑動平均同步對系統中輸入已知標準正弦信號fs(t?)進行連續采樣L個周期后,利用MAE計 算公式,進而可計算出與此時a值相對應的MAE值;按照固定步進量遞增,不斷計算a值相對應的MAE值直到系數a值遞增超出系數a取值上限為止,在所得與a值相對應的MAE值中,找出滿足MAE值小于誤差閾值條件下的最小MAE值,與最小MAE值相對應的a值作為系數a值;(3)、對于M+K+1,M+K+2,…次采樣的采樣周期,采用其前被測電力信號f(t)的M+K?1電力信號周期,即序列{Ti},i=1,2,…,M+K?1進行步驟(1)、(2)處理得到TsK+1,TsK+2,…,構成采樣周期序列{Tsk},然后,以時間間隔為tsk=Tsk/N對被測電力信號f(t)進行采樣,其中,N為一個采樣周期的采樣點個數。FDA00002641542600014.jpg,FDA00002641542600015.jpg,FDA00002641542600017.jpg...

    【技術特征摘要】
    1.一種高精度的電力參數軟件同步采樣方法,其特征在于,包括以下步驟 (1)、對被測電力信號f(t)的周期進行測量,得到M+K次采樣前的電力信號周期序列{Tj,i = 1,2,一^+1(-1,由所得周期序列{1\}利...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:程玉華毛漢華黃漢斌陳凱白利兵張杰
    申請(專利權)人:電子科技大學
    類型:發明
    國別省市:

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