周期信号非同步采用测量误差补偿方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种周期信号非同步采用测量误差补偿方法，包括：电流电压采样值获取步骤，获取电流电压的电流采样值、电压采样值；频率测量步骤，利用电流采样值获取电流电压实际频率；电参量计算步骤，根据电流电压实际频率、电流采样值、电压采样值，利用准同步算法计算得到电参量；还包括参数产生步骤；参数产生步骤位于频率测量步骤和电参量计算步骤之间，根据电流电压实际频率和准同步算法的迭代次数和计算准同步算法所需要的参数。本发明还公开了一种周期信号非同步采用测量误差补偿装置。本发明中，准同步算法需要的参数能随电流或电压的频率波动而变化，使计算参数更适用于当前信号的频率，从而提高补偿的效果。
【专利说明】周期信号非同步采用测量误差补偿方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力参量测量【技术领域】，尤其涉及一种误差补偿方法。
【背景技术】
[0002] 随着智能电网和智能变电站的兴起，变电站的整体结构也发生了很大变化。传统 变电站中，二次电流电压以模拟信号的形式通过电缆连接到测量和计量装置。智能或数字 变电站全站遵循IEC61850协议，二次电流电压在靠近互感器的地方就被采样数字化了。各 相数字化后的电流电压采样值，通过合并单元组成IEC61850-9-1/2协议的报文，然后通过 光纤传输给电参量测量和计量装置。
[0003] 根据IEC61850协议，二次电流电压的采样频率为电网标准频率的固定整数倍，为 一个固定值。当电网频率发生变化时，二次电流电压的采样频率并不随之变化，仍然保持标 准频率的固定整数倍，这样就会产生非同步采样。在非同步采样情况下，采样频率并不是信 号真实频率的整数倍。如果不进行任何补偿，直接用非同步采样的信号来计算周期信号的 电参量（例如有效值、平均功率等），就会产生误差。
[0004] 准同步算法是补偿非同步采样测量误差的常用方法之一。它通过迭代运算去减少 误差。但传统的准同步算法中迭代运算的参数是固定的，导致误差较大。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种准同步算法的参数能够根据 信号的情况实时变化，从而提高误差补偿的效果的周期信号非同步采用测量误差补偿方 法。
[0006] 本发明的另一个目的在于，提供一种周期信号非同步采用测量误差补偿装置。
[0007] 本发明的目的通过以下技术方案实现：
[0008] 周期信号非同步采用测量误差补偿方法，包括：
[0009] 电流电压采样值获取步骤，获取电流电压的电流采样值、电压采样值；
[0010] 频率测量步骤，利用电流或电压采样值获取电流电压实际频率；
[0011] 电参量计算步骤，根据电流电压实际频率、电流采样值、电压采样值，利用准同步 算法计算得到电参量；
[0012] 还包括参数产生步骤；
[0013] 参数产生步骤位于频率测量步骤和电参量计算步骤之间，根据电流电压实际频率 和准同步算法的迭代次数计算准同步算法所需要的参数；
[0014] 或预先进行参数产生步骤，在迭代次数和电流电压实际频率的取值范围内，分别 根据每一组迭代次数和电流电压实际频率计算准同步算法所需要的参数，将计算出的参数 进行储存，电参量计算步骤中依据实际的迭代次数和电流电压实际频率提取对应的参数计 算电参量。
[0015] 进一步的，所述参数产生步骤中，具体计算过程如下：
【权利要求】
1. 周期信号非同步采用测量误差补偿方法，包括： 电流电压采样值获取步骤，获取电流电压的电流采样值、电压采样值； 频率测量步骤，利用电流或电压采样值获取电流电压实际频率； 电参量计算步骤，根据电流电压实际频率、电流采样值、电压采样值，利用准同步算法 计算得到电参量； 其特征在于： 还包括参数产生步骤； 参数产生步骤位于频率测量步骤和电参量计算步骤之间，根据电流电压实际频率和准 同步算法的迭代次数计算准同步算法所需要的参数； 或预先进行参数产生步骤，在迭代次数和电流电压实际频率的取值范围内，分别根据 每一组迭代次数和电流电压实际频率计算准同步算法所需要的参数，将计算出的参数进行 储存，电参量计算步骤中依据实际的迭代次数和电流电压实际频率提取对应的参数计算电 参量。
2. 根据权利要求1所述的周期信号非同步采用测量误差补偿方法，其特征在于： 所述参数产生步骤中，具体计算过程如下：
其中：round为取整函数，用四舍五入的方法取最接近的整数；表示电流电压的标准 频率；Nci表示标准频率下一个周期对应的采样点数；f表示电流电压实际频率，由频率测量 步骤得到；
其中：j= 0, 1，2, · ··，N·η;n表示准同步算法迭代次数；C(t) =I(t= 0,N+l) ;C(t) = 2(0〈t〈N+l) ;C(t) =0(t〈0 或t>N+l); 'u
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3. 根据权利要求2所述的周期信号非同步采用测量误差补偿方法，其特征在于： 所述电参量计算步骤中，计算电流有效值，电压有效值和有功功率值，具体计算过程如 下·
其中，I表示电流有效值，U表示电压有效值，P表示有功功率值，i表示电流采样值，u表不电压米样值，k表不电流或电压米样值的编号。
4. 根据权利要求1?3中任意一项所述的周期信号非同步采用测量误差补偿方法，其 特征在于： 还包括数据缓冲步骤，在数据进入所述电参量计算步骤前产生一个延时，延时大小等 于频率测量步骤的处理时间，或频率测量步骤和参数产生步骤的处理时间。
5. 周期信号非同步采用测量误差补偿装置，包括： 电流电压采样值获取装置，用于获取电流电压的电流采样值、电压采样值； 频率测量装置，用于利用电流采样值获取电流电压实际频率； 电参量计算装置，用于根据电流电压实际频率、电流采样值、电压采样值，利用准同步 算法计算得到电参量； 其特征在于： 还包括参数产生装置；用于根据电流电压实际频率和准同步算法的迭代次数计算准同 步算法所需要的参数； 参数产生装置或用于在迭代次数和电流电压实际频率的取值范围内，分别根据每一组 迭代次数和电流电压实际频率计算准同步算法所需要的参数，将计算出的参数进行储存， 电参量计算装置中依据实际的迭代次数和电流电压实际频率提取对应的参数计算电参量。
6. 根据权利要求5所述的周期信号非同步采用测量误差补偿装置，其特征在于： 所述参数产生装置，具体计算过程如下：
其中：round为取整函数，用四舍五入的方法取最接近的整数；表示电流电压的标准 频率；Nci表示标准频率下一个周期对应的采样点数；f表示电流电压实际频率，由频率测量 步骤得到；
其中：j= 0, 1，2, · ··，N·η;n表示准同步算法迭代次数；C(t) =I(t= 0,N+l) ;C(t) = 2(0〈t〈N+l) ;C(t) =0(t〈0 或t>N+l);
7. 根据权利要求6所述的周期信号非同步采用测量误差补偿装置，其特征在于： 所述电参量计算装置，用于计算电流有效值，电压有效值和有功功率值，具体计算过程 如下：
其中，I表示电流有效值，U表示电压有效值，P表示有功功率值，i表示电流采样值，u表不电压米样值，k表不电流或电压米样值的编号。
8. 根据权利要求5?7中任意一项所述的周期信号非同步采用测量误差补偿装置，其 特征在于： 还包括数据缓冲装置，用于在数据进入电参量计算装置前产生一个延时，延时大小等 于频率测量装置所需要的处理时间，或频率测量装置和参数产生装置所需要的处理时间。
【文档编号】G01R31/00GK104459419SQ201410836758
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】唐毅, 江波, 覃剑, 刘鲲, 陈贤顺 申请人:国网四川省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司