值的反正切函數(shù)值的相反數(shù)，生成所述第一相位，獲取所述第二 比值的反正切函數(shù)值的相反數(shù)，生成所述第二相位。
[0299] 所述平均初相位模塊316根據(jù)預(yù)設(shè)的序列平均初相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一相位 和所述第二相位轉(zhuǎn)換為所述正向序列的平均初相位；
[0300] 在一個(gè)實(shí)施例中，可通過(guò)以下表達(dá)式（19)將所述第一相位和所述第二相位轉(zhuǎn)換 為所述正向序列的平均初相位：
[0301]
(19);
[0302] 其中，PH。為正向序列的平均初相位，單位rad ^H1為第一相位，單位rad ;?!12為第 二相位，單位rad。
[0303] 所述正向序列的平均初相位為所述正向序列初相位與所述反褶序列初相位的平 均值。
[0304] 所述零初相位余弦信號(hào)輸出序列模塊317根據(jù)所述正向序列的平均初相位，將所 述電力信號(hào)零初相位余弦函數(shù)調(diào)制序列的幅值恢復(fù)為所述電力信號(hào)的幅值，獲得所述電力 信號(hào)的零初相位余弦信號(hào)輸出序列；
[0305] 在一個(gè)實(shí)施例中，可通過(guò)以下表達(dá)式（20)，將所述電力信號(hào)零初相位的余弦函數(shù) 調(diào)制序列的幅值恢復(fù)為所述電力信號(hào)的幅值：
[0306] (20 )，
[0307] 式中，Xciut(Ii)為所述零初相位余弦信號(hào)輸出序列，N為所述正向序列長(zhǎng)度，所述正 向序列長(zhǎng)度等于所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度。
[0308] 獲得余弦函數(shù)調(diào)制序列，解決了信號(hào)序列初相位變化較大問(wèn)題的影響，同時(shí)余弦 函數(shù)信號(hào)序列攜帶了數(shù)值較大的信號(hào)序列全相位差信息，提高正弦參數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確度和抗 諧波、噪聲干擾性。
[0309] 以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí) 施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存 在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。
[0310] 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái) 說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種將電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為零初相位余弦信號(hào)序列的方法，其特征在于，包括以下步 驟： 根據(jù)電力信號(hào)頻率范圍的下限、預(yù)設(shè)采樣頻率和預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)，獲得所述電力 信號(hào)的初步采樣序列長(zhǎng)度； 根據(jù)所述初步采樣序列長(zhǎng)度對(duì)所述電力信號(hào)進(jìn)行初步采樣，獲得所述電力信號(hào)的初步 采樣序列； 對(duì)所述初步采樣序列進(jìn)行頻率初測(cè)，生成所述電力信號(hào)的初步頻率，并根據(jù)所述初步 頻率設(shè)定所述電力信號(hào)的參考頻率； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)采樣頻率和所述參考頻率，獲得所述電力信號(hào)的單位周期序列長(zhǎng)度； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)和所述單位周期序列長(zhǎng)度，獲得所述電力信號(hào)的預(yù)設(shè)序 列長(zhǎng)度； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度從所述初步采樣序列中獲得所述電力信號(hào)的正向序列； 將所述正向序列反向輸出，獲得與所述正向序列對(duì)應(yīng)的反褶序列； 將所述正向序列和所述反褶序列相加，獲取所述電力信號(hào)零初相位余弦函數(shù)調(diào)制序 列； 分別將所述參考頻率的余弦函數(shù)和所述參考頻率的正弦函數(shù)與所述正向序列相乘，生 成第一實(shí)頻向量序列和第一虛頻向量序列； 分別將所述參考頻率的余弦函數(shù)和所述參考頻率的正弦函數(shù)與所述反褶序列相乘，生 成第二實(shí)頻向量序列和第二虛頻向量序列； 分別對(duì)所述第一實(shí)頻向量序列和所述第一虛頻向量序列進(jìn)行數(shù)字陷波，生成第一實(shí)頻 向量陷波序列和第一虛頻向量陷波序列； 分別對(duì)所述第一實(shí)頻向量陷波序列和所述第一虛頻向量陷波序列進(jìn)行積分運(yùn)算，生成 第一實(shí)頻向量積分值和第一虛頻向量積分值； 分別對(duì)所述第二實(shí)頻向量序列和所述第二虛頻向量序列進(jìn)行數(shù)字陷波，生成第二實(shí)頻 向量陷波序列和第二虛頻向量陷波序列； 分別對(duì)所述第二實(shí)頻向量陷波序列和所述第二虛頻向量陷波序列進(jìn)行積分運(yùn)算，生成 第二實(shí)頻向量積分值和第二虛頻向量積分值； 根據(jù)預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一虛頻向量積分值與所述第一實(shí)頻向量積分值轉(zhuǎn) 換為第一相位，將所述第二虛頻向量積分值與所述第二實(shí)頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第二相位； 根據(jù)預(yù)設(shè)的序列平均初相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一相位和所述第二相位轉(zhuǎn)換為所述正 向序列的平均初相位； 根據(jù)所述正向序列的平均初相位，將所述電力信號(hào)零初相位余弦函數(shù)調(diào)制序列的幅值 恢復(fù)為所述電力信號(hào)的幅值，獲得所述電力信號(hào)的零初相位余弦信號(hào)輸出序列。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的將電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為零初相位余弦信號(hào)序列的方法，其特征在 于，所述電力信號(hào)為單基波頻率的余弦函數(shù)信號(hào)，根據(jù)表達(dá)式1_>) =AcosfwT,,n+cp)獲 得所述初步采樣序列Xstart (n)，，_n= 0, 1，2, 3, ? ? ?，Nstart-1，A為所述電力信號(hào) 的幅值，U為所述電力信號(hào)的頻率，n為所述電力信號(hào)的序列離散數(shù)，取為所述電力信號(hào)的 初相位，Tn為采樣間隔，1為所述預(yù)設(shè)采樣頻率，Nstart為所述初步采樣序列長(zhǎng)度。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的將電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為零初相位余弦信號(hào)序列的方法，其特征在 于，根據(jù)表達(dá)式N= (int) (C211N211)獲得所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度N，其中（int)表示取整數(shù)，C211 為所述預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)，N211為所述單位周期序列長(zhǎng)度。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的將電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為零初相位余弦信號(hào)序列的方法，其特征在 于，根據(jù)預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一虛頻向量積分值與所述第一實(shí)頻向量積分值轉(zhuǎn) 換為第一相位，將所述第二虛頻向量積分值與所述第二實(shí)頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第二相位的 步驟包括： 獲取所述第一虛頻向量積分值與所述第一實(shí)頻向量積分值的第一比值和所述第二虛 頻向量積分值與所述第二實(shí)頻向量積分值的第二比值； 獲取所述第一比值的反正切函數(shù)值的相反數(shù)，生成所述第一相位，獲取所述第二比值 的反正切函數(shù)值的相反數(shù)，生成所述第二相位。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的將電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為零初相位余弦信號(hào)序列的方法，其特征號(hào)零初相位余弦函數(shù)調(diào)制序列，PH。為所述正向序列的平均初相位，A為所述電力信號(hào)的 幅值，$為所述正向序列初相位，0為所述反褶序列初相位，《為所述電力信號(hào)的頻率，n= 0, 1，2, 3,. . .，N-l，n為所述電力信號(hào)的序列離散數(shù)，Tn為采樣間隔，fn為所 述預(yù)設(shè)采樣頻率，N為所述正向序列長(zhǎng)度，所述正向序列長(zhǎng)度等于所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度，PH1S所述第一相位，PH2為所述第二相位。6. -種將電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為零初相位余弦信號(hào)序列的系統(tǒng)，其特征在于，包括： 采樣序列長(zhǎng)度模塊，用于根據(jù)電力信號(hào)頻率范圍的下限、預(yù)設(shè)采樣頻率和預(yù)設(shè)整數(shù)信 號(hào)周期數(shù)，獲得所述電力信號(hào)的初步采樣序列長(zhǎng)度； 初步采樣模塊，用于根據(jù)所述初步采樣序列長(zhǎng)度對(duì)所述電力信號(hào)進(jìn)行初步采樣，獲得 所述電力信號(hào)的初步采樣序列； 頻率初測(cè)模塊，用于對(duì)所述初步采樣序列進(jìn)行頻率初測(cè)，生成所述電力信號(hào)的初步頻 率，并根據(jù)所述初步頻率設(shè)定所述電力信號(hào)的參考頻率； 單位周期序列長(zhǎng)度模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)采樣頻率和所述參考頻率，獲得所述電力 信號(hào)的單位周期序列長(zhǎng)度； 預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)和所述單位周期序列長(zhǎng)度，獲 得所述電力信號(hào)的預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度； 正向序列模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度從所述初步采樣序列中獲得所述電力信號(hào) 的正向序列； 反褶序列模塊，用于將所述正向序列反向輸出，獲得與所述正向序列對(duì)應(yīng)的反褶序 列； 余弦函數(shù)調(diào)制序列模塊，用于將所述正向序列和所述反褶序列相加，獲取所述電力信 號(hào)零初相位余弦函數(shù)調(diào)制序列； 第一向量序列生成模塊，用于分別將所述參考頻率的余弦函數(shù)和所述參考頻率的正弦 函數(shù)與所述正向序列相乘，生成第一實(shí)頻向量序列和第一虛頻向量序列； 第二向量序列生成模塊，用于分別將所述參考頻率的余弦函數(shù)和所述參考頻率的正弦 函數(shù)與所述反褶序列相乘，生成第二實(shí)頻向量序列和第二虛頻向量序列； 第一向量陷波序列生成模塊，用于分別對(duì)所述第一實(shí)頻向量序列和所述第一虛頻向量 序列進(jìn)行數(shù)字陷波，生成第一實(shí)頻向量陷波序列和第一虛頻向量陷波序列； 第一向量積分值生成模塊，用于分別對(duì)所述第一實(shí)頻向量陷波序列和所述第一虛頻向 量陷波序列進(jìn)行積分運(yùn)算，生成第一實(shí)頻向量積分值和第一虛頻向量積分值； 第二向量陷波序列生成模塊，用于分別對(duì)所述第二實(shí)頻向量序列和所述第二虛頻向量 序列進(jìn)行數(shù)字陷波，生成第二實(shí)頻向量陷波序列和第二虛頻向量陷波序列； 第二向量積分值生成模塊，用于分別對(duì)所述第二實(shí)頻向量陷波序列和所述第二虛頻向 量陷波序列進(jìn)行積分運(yùn)算，生成第二實(shí)頻向量積分值和第二虛頻向量積分值； 相位模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一虛頻向量積分值與所述第一實(shí) 頻向量積分值轉(zhuǎn)換為第一相位，將所述第二虛頻向量積分值與所述第二實(shí)頻向量積分值轉(zhuǎn) 換為第二相位； 平均初相位模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的序列平均初相位轉(zhuǎn)換規(guī)則，將所述第一相位和所述 第二相位轉(zhuǎn)換為所述正向序列的平均初相位； 零初相位余弦信號(hào)輸出序列模塊，用于根據(jù)所述正向序列的平均初相位，將所述電力 信號(hào)零初相位余弦函數(shù)調(diào)制序列的幅值恢復(fù)為所述電力信號(hào)的幅值，獲得所述電力信號(hào)的 零初相位余弦信號(hào)輸出序列。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的將電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為零初相位余弦信號(hào)序列的系統(tǒng)，其 特征在于，所述電力信號(hào)為單基波頻率的余弦函數(shù)信號(hào)，所述初步采樣模塊根據(jù)表 達(dá)式JCstart (n) =Acos(Q)Tiin+(p)獲得所述初步米樣序列Xstart (n)，0, 1，2, 3,…，Nstart-1，A為所述電力信號(hào)的幅值，《為所述電力信號(hào)的頻率，n為所述電力 信號(hào)的序列離散數(shù)，P為所述電力信號(hào)的初相位，Tn為采樣間隔，1為所述預(yù)設(shè)采樣頻率， Nstart為所述初步采樣序列長(zhǎng)度。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的將電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為零初相位余弦信號(hào)序列的系統(tǒng)，其特征在 于，所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度模塊根據(jù)表達(dá)式N= (int)(C2lIN2lI)獲得所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度N，其中 (int)表示取整數(shù)，C211為所述預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)，N211為所述單位周期序列長(zhǎng)度。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的將電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為零初相位余弦信號(hào)序列的系統(tǒng)，其特征在 于，所述相位模塊獲取所述第一虛頻向量積分值與所述第一實(shí)頻向量積分值的第一比值和 所述第二虛頻向量積分值與所述第二實(shí)頻向量積分值的第二比值；獲取所述第一比值的反 正切函數(shù)值的相反數(shù)，生成所述第一相位，獲取所述第二比值的反正切函數(shù)值的相反數(shù)，生 成所述第二相位。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的將電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為零初相位余弦信號(hào)序列的系統(tǒng)，其特正向序列的平均初相位，A為所述電力信號(hào)的幅值，(6 .為所述正向序列初相位，0為所述反 褶序列初相位，《為所述電力信號(hào)的頻率，'n= 0, 1，2, 3, ? ? ?，N-l，n為所述電力 信號(hào)的序列離散數(shù)，Tn為采樣間隔，。為所述預(yù)設(shè)采樣頻率，N為所述正向序列長(zhǎng)度，所述正 向序列長(zhǎng)度等于所述預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度，PH1為所述第一相位，PH2為所述第二相位。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種將電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為零初相位余弦信號(hào)序列的方法和系統(tǒng)，所述方法包括：獲得初步采樣序列長(zhǎng)度、初步采樣序列；對(duì)初步采樣序列進(jìn)行頻率初測(cè)獲得參考頻率；根據(jù)預(yù)設(shè)采樣頻率和參考頻率，獲得單位周期序列長(zhǎng)度；根據(jù)預(yù)設(shè)整數(shù)信號(hào)周期數(shù)和單位周期序列長(zhǎng)度，獲得預(yù)設(shè)序列長(zhǎng)度；從初步采樣序列中獲得正向、反褶序列；將正向、反褶序列相加，獲取零初相位余弦函數(shù)調(diào)制序列；將參考頻率余、正弦函數(shù)與正向序列相乘，再與反褶序列相乘，進(jìn)行數(shù)字陷波、向量積分、向量積分值轉(zhuǎn)換、相位轉(zhuǎn)換，獲得正向序列平均初相位，根據(jù)零初相位余弦函數(shù)調(diào)制序列獲得零初相位余弦信號(hào)輸出序列。本發(fā)明提高正弦參數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確度和抗諧波、噪聲干擾性。
【IPC分類】G01R23/02, G01R25/00
【公開號(hào)】CN105137172
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510599185
【發(fā)明人】李軍, 葉向前, 李曉楓, 劉哲, 歐陽(yáng)春明
【申請(qǐng)人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月18日