對電力信號進行正交調制的方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力技術領域，特別是涉及一種對電力信號進行正交調制的方法和系 統。
【背景技術】
[0002] 電力系統的頻率測量、相位測量、幅值測量等在本質上均為正弦參數的測量。傅里 葉變換是實現正弦參數測量的基本方法，在電力系統中有廣泛的應用。但隨著正弦參數測 量技術的發展，傅里葉變換存在的問題越顯突出，其難以進一步滿足電力系統對正弦參數 高準確度計算的要求。
[0003] 在電力系統正弦參數測量方面，有多種測量方法，如零交法、基于濾波的測量法、 基于小波變換法、基于神經網絡的測量法、基于DFT變換的測量法等。但是電網運行額定工 頻在50Hz附近，屬于頻率較低的正弦頻率。由于實際信號處理技術的局限性和信號構成的 復雜性，上述測量方法對正弦參數測量精度低，抗諧波和噪聲干擾性差。
【發明內容】
[0004] 基于上述情況，本發明提出了一種對電力信號進行正交調制的方法和系統，獲得 正交調制序列，提高正弦參數計算的準確度和抗諧波、噪聲干擾性。
[0005] 為了實現上述目的，本發明技術方案的實施例為：
[0006] 一種對電力信號進行正交調制的方法，包括以下步驟：
[0007] 根據電力信號頻率范圍的下限、預設采樣頻率和初設整數信號周期數，獲得所述 電力信號的初步序列長度；
[0008] 根據所述初步序列長度對所述電力信號進行初步采樣，獲得所述電力信號的初步 序列；
[0009] 對所述初步序列進行頻率初測，生成所述電力信號的初步頻率，并根據所述初步 頻率設定所述電力信號的參考頻率；
[0010] 根據所述預設采樣頻率和所述參考頻率，獲得所述電力信號的單位周期序列長 度；
[0011] 根據所述初設整數信號周期數得到所述電力信號的預設整數信號周期數，并根據 所述預設整數信號周期數和所述單位周期序列長度，獲得所述電力信號的預設序列長度；
[0012] 根據預設序列起始點和所述預設序列長度，從所述初步序列中獲得所述電力信號 的第一正向序列；
[0013] 將所述第一正向序列反向輸出，獲得與所述第一正向序列對應的第一反褶序列；
[0014] 分別將所述參考頻率的余弦函數和所述參考頻率的正弦函數與所述第一正向序 列相乘，生成第一實頻向量序列和第一虛頻向量序列；
[0015] 分別將所述參考頻率的余弦函數和所述參考頻率的正弦函數與所述第一反褶序 列相乘，生成第二實頻向量序列和第二虛頻向量序列；
[0016] 分別對所述第一實頻向量序列和所述第一虛頻向量序列進行積分計算，生成第一 實頻向量積分值和第一虛頻向量積分值；
[0017] 分別對所述第二實頻向量序列和所述第二虛頻向量序列進行積分計算，生成第二 實頻向量積分值和第二虛頻向量積分值；
[0018] 根據預設的相位轉換規則，將所述第一虛頻向量積分值與所述第一實頻向量積分 值轉換為第一相位，將所述第二虛頻向量積分值與所述第二實頻向量積分值轉換為第二相 位；
[0019] 根據預設的序列平均初相位轉換規則，將所述第一相位和所述第二相位轉換為所 述第一正向序列的平均初相位；
[0020] 將所述平均初相位與± 31 /4相位進行比較，獲得與所述± 31 /4相位比較的相位 比較差值；
[0021] 根據所述相位比較差值、所述預設序列起始點和所述單位周期序列長度，獲得新 的預設序列起始點；
[0022] 根據所述新的預設序列起始點和所述預設序列長度，從所述初步序列中獲得所述 電力信號的第二正向序列；
[0023] 將所述第二正向序列反向輸出，獲得與所述第二正向序列對應的第二反褶序列；
[0024] 將所述第二正向序列和所述第二反褶序列相加，獲得所述電力信號的余弦函數調 制序列，將所述第二正向序列和所述第二反褶序列相減，獲得所述電力信號的正弦函數調 制序列。
[0025] 一種對電力信號進行正交調制的系統，包括：
[0026] 初步序列長度模塊，用于根據電力信號頻率范圍的下限、預設采樣頻率和初設整 數信號周期數，獲得所述電力信號的初步序列長度；
[0027] 初步序列模塊，用于根據所述初步序列長度對所述電力信號進行初步采樣，獲得 所述電力信號的初步序列；
[0028] 頻率初測模塊，用于對所述初步序列進行頻率初測，生成所述電力信號的初步頻 率，并根據所述初步頻率設定所述電力信號的參考頻率；
[0029] 單位周期序列長度模塊，用于根據所述預設采樣頻率和所述參考頻率，獲得所述 電力信號的單位周期序列長度；
[0030] 預設序列長度模塊，用于根據所述初設整數信號周期數得到所述電力信號的預設 整數信號周期數，并根據所述預設整數信號周期數和所述單位周期序列長度，獲得所述電 力信號的預設序列長度；
[0031] 第一正向序列模塊，用于根據預設序列起始點和所述預設序列長度，從所述初步 序列中獲得所述電力信號的第一正向序列；
[0032] 第一反褶序列模塊，用于將所述第一正向序列反向輸出，獲得與所述第一正向序 列對應的第一反褶序列；
[0033] 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和所述參考頻率的 正弦函數與所述第一正向序列相乘，生成第一實頻向量序列和第一虛頻向量序列；
[0034] 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和所述參考頻率的 正弦函數與所述第一反褶序列相乘，生成第二實頻向量序列和第二虛頻向量序列；
[0035] 第一向量積分值生成模塊，用于分別對所述第一實頻向量序列和所述第一虛頻向 量序列進行積分計算，生成第一實頻向量積分值和第一虛頻向量積分值；
[0036] 第二向量積分值生成模塊，用于分別對所述第二實頻向量序列和所述第二虛頻向 量序列進行積分計算，生成第二實頻向量積分值和第二虛頻向量積分值；
[0037] 相位模塊，用于根據預設的相位轉換規則，將所述第一虛頻向量積分值與所述第 一實頻向量積分值轉換為第一相位，將所述第二虛頻向量積分值與所述第二實頻向量積分 值轉換為第二相位；
[0038] 相位檢測模塊，用于根據預設的序列平均初相位轉換規則，將所述第一相位和所 述第二相位轉換為所述第一正向序列的平均初相位；
[0039] 相位比較差值模塊，用于將所述平均初相位與± /4相位進行比較，獲得與所述 ± /4相位比較的相位比較差值；
[0040] 預設序列起始點模塊，用于根據所述相位比較差值、所述預設序列起始點和所述 單位周期序列長度，獲得新的預設序列起始點；
[0041] 第二正向序列模塊，用于根據所述新的預設序列起始點和所述預設序列長度，從 所述初步序列中獲得所述電力信號的第二正向序列；
[0042] 第二反褶序列模塊，用于將所述第二正向序列反向輸出，獲得與所述第二正向序 列對應的第二反褶序列；
[0043] 正交調制模塊，用于將所述第二正向序列和所述第二反褶序列相加，獲得所述電 力信號的余弦函數調制序列，將所述第二正向序列和所述第二反褶序列相減，獲得所述電 力信號的正弦函數調制序列。
[0044] 與現有技術相比，本發明的有益效果為：本發明對電力信號進行正交調制的方法 和系統，根據電力信號頻率范圍的下限、預設采樣頻率和初設整數信號周期數，獲得初步序 列長度，并對電力信號進行初步采樣，獲得初步序列；對初步序列進行頻率初測，生成初步 頻率，設定參考頻率；根據預設采樣頻率和參考頻率，獲得單位周期序列長度；根據預設整 數信號周期數和單位周期序列長度，獲得預設序列長度；從初步序列中獲得第一正向序列， 進一步獲得第一反褶序列；分別將參考頻率的余弦函數和正弦函數與第一正向序列相乘， 生成第一實頻向量序列和第一虛頻向量序列，再分別與第一反褶序列相乘，生成第二實頻 向量序列和第二虛頻向量序列；通過分別對上述生成的向量序列進行積分計算，進而得到 所述第一相位和第二相位，進行相位檢測，獲得新的預設序列起始點，從初步序列中獲得第 二正向序列，進一步獲得第二反褶序列，進行電力信號正交調制。獲得幅值基本一致的正交 調制序列，提高正弦參數計算的準確度和抗諧波、噪聲干擾性。
【附圖說明】
[0045]圖1為一個實施例中對電力信號進行正交調制的方法流程圖；
[0046] 圖2為一個實施例中第一正向序列和第一反褶序列示意圖；
[0047]圖3為一個實施例中對電力信號進行正交調制的系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0048] 為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進 一步地詳細描述。
[0049] 本發明中的步驟雖然用標號進行了排列，但并不用于限定步驟的先后次序，除非 明確說明了步驟的次序或者某步驟的執行需要其他步驟作為基礎，否則步驟的相對次序是 可以調整的。
[0050] -個實施例中對電力信號進行正交調制的方法，如圖1所示，包括以下步驟：
[0051] 步驟SlOl :根據電力信號頻率范圍的下限、預設采樣頻率和初設整數信號周期 數，獲得所述電力信號的初步序列長度；
[0052] 步驟S102:根據所述初步序列長度對所述電力信號進行初步采樣，獲得所述電力 信號的初步序列；
[0053] 步驟S103:對所述初步序列進行頻率初測，生成所述電力信號的初步頻率，并根 據所述初步頻率設定所述電力信號的參考頻率；
[0054] 步驟S104:根據所述預設采樣頻率和所述參考頻率，獲得所述電力信號的單位周 期序列長度；
[0055] 步驟S105:根據所述初設整數信號周期數得到所述電力信號的預設整數信號周 期數，并根據所述預設整數信號周期數和所述單位周期序列長度，獲得所述電力信號的預 設序列長度；
[0056] 步驟S106:根據預設序列起始點和所述預設序列長度，從所述初步序列中獲得所 述電力信號的第一正向序列；
[0057] 步驟S107:將所述第一正向序列反向輸出，獲得與所述第一正向序列對應的第一 反褶序列；
[0058] 步驟S108:分別將所述參考頻率的余弦函數和所述參考頻率的正弦函數與所述 第一正向序列相乘，生成第一實頻向量序列和第一虛頻向量序列；
[0059] 步驟S109:分別將所述參考頻率的余弦函數和所述參考頻率的正弦函數與所述 第一反褶序列相乘，生成第二實頻向量序列和第二虛頻向量序列；
[0060] 步驟SllO :分別對所述第一實頻向量序列和所述第一虛頻向量序列進行積分計 算，生成第一實頻向量積分值和第一虛頻向量積分值；
[0061] 步驟Slll :分別對所述第二實頻向量序列和所述第二虛頻向量序列進行積分計 算，生成第二實頻向量積分值和第二虛頻向量積分值；
[0062] 步驟S112 :根據預設的相位轉換規則，將所述第一虛頻向量積分