[发明专利]一种适用于芯片化继电保护的信号频率测量方法与装置

说明书

本申请涉及一种上述适用于芯片化继电保护的信号频率测量方法、装置、计算机设备和存储介质，其中方法包括：获取待测量信号的傅里叶级数序列；基于预设第一核函数移相角以及预设第二核函数移相角分别对傅里叶级数序列进行积分变换，得到第一序列和第二序列，获取第一序列以及第二序列对应的过零时间，基于上述得到的参数以及傅里叶级数序列对应的基波频率，求得频率测量结果。整个过程，分别采用移相前后的核函数对原始信号求傅里叶级数的实部信号，且第一核函数移相角与预设第二核函数移相角相位相差小于π/2，通过两个实部信号过零点的时间差计算出信号频率，因此可以在小于1+1/4周波的时间内测量出信号的频率，实现频率的高效测量。

技术领域

本申请涉及测控技术领域，特别是涉及一种适用于芯片化继电保护的信号频率测量方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

信号频率测量是实现智能化、智能化相关的基础研究。在实际应用中，以应用于电力系统为例，频率测量是电力系统的主要研发方向之一，频率测量的准确性对电力系统的各个方面都有非常重要的影响，比如影响负荷特性的判断，影响相量的计算精度等周期信号的最小正周期的倒数为其频率。

对于没有任何噪声的正弦信号，其相邻的同方向变化的两个过零点之间的时间差即为这个正弦信号的正周期，这个正周期的倒数即为正弦信号的频率。这种通过检测同方向变化的两个过零点来测量频率的方法概念清楚，方法简单。但是其容易受到噪声的影响。

电力系统中大部分交流量的主要成分一般为正弦信号。但是这些正弦信号基本都含有噪声，最典型的噪声为谐波和直流分量。对于噪声主要为谐波和直流分量的信号，傅里叶级数是去除噪声最有效的方法。傅里叶级数得到的基波实部和虚部两个信号的频率与原信号的频率一致。通过测量基波实部或者虚部的相邻同方向变化的两个过零点之间的时间差来测量正周期，继而对正周期求倒数来计算频率。该方法能够消除谐波和直流分量的影响，但是测频的时间窗为2个周波，测频速度较慢。

发明内容

基于此，有必要针对传统频率测量效率较低的问题，提供一种高效的适用于芯片化继电保护的信号频率测量方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种适用于芯片化继电保护的信号频率测量方法，方法包括：

获取待测量信号的傅里叶级数序列；

基于预设第一核函数移相角以及预设第二核函数移相角分别对傅里叶级数序列进行积分变换，得到第一序列和第二序列，第一核函数移相角与预设第二核函数移相角相位相差小于π/2；

获取第一序列对应的第一过零点时间以及第二序列对应的第二过零点时间；

根据第一过零点时间、第二过零点时间、傅里叶级数序列对应的基波频率、第一核函数移相角以及第二核函数移相角，得到频率测量结果。

在其中一个实施例中，根据第一过零点时间、第二过零点时间、傅里叶级数序列对应的基波频率、第一核函数移相角以及第二核函数移相角，得到频率测量结果包括：

根据第一过零点时间、第二过零点时间、傅里叶级数序列对应的基波频率、第一核函数移相角以及第二核函数移相角，求解得到频率计算值；

获取预设离散处理补偿修正系数，并根据频率计算值以及预设离散处理补偿修正系数，得到频率测量结果。

在其中一个实施例中，获取预设离散处理补偿修正系数包括：

获取样本信号；

通过软件仿真计算样本信号的实际频率，并采用离散处理方式测量样本信号的测量频率；

获取实际频率与测量频率的比值，得到预设离散处理补偿修正系数。

在其中一个实施例中，获取实际频率与测量频率的比值，得到预设离散处理补偿修正系数包括：