[发明专利]一种基于数字滤波的无功功率测量方法

摘要

本发明涉及一种基于数字滤波的无功功率测量方法，属电力参数测量技术领域。该方法首先对从电网上测得的用于测量无功功率的模拟电压信号和模拟电流信号进行模数变换，得到离散的数字电压信号和数字电流信号。将上述数字电压信号经数字移相滤波F1后，得到信号v′(n)，将数字电流信号i(n)经过数字移相滤波F2后，得到信号i(n)。将上述信号v′(n)和i′(n)相乘，得到信号q(n)，q(n)=u′(n)×i′(n)，对信号q(n)通过直流滤波，获得其直流成分Q(n)，即为无功功率。本发明提出的无功功率测量方法，将模拟电压电流信号转化为数字采样信号之后所进行的处理工作都是数字化的，其设计结构简单，实现方法简便。由于应用了数字滤波移相方法，通过对滤波阶次和数据位数的控制，易于实现高精度的测量。

主权项

1、一种基于数字滤波的无功功率测量方法，其特征在于该方法包括如下步骤：(1)对从电网上测得的用于测量无功功率的一个模拟电压信号(u(t))和一个模拟电流信号(i(t))，分别按相同的固定采样频率进行模数变换，得到离散的第一数字电压信号(u(n))和第一数字电流信号(i(n))，选取的采样频率为测量所关心的最高M次谐波频率的两倍以上，并且满足计算精度的要求，其中M为正整数；(2)将上述第(1)步得到的第一数字电压信号(u(n))经过第一组数字移相滤波(F1)后，得到第二数字电压信号信号(u′(n))，将上述第(1)步得到的第一数字电流信号(i(n))经过第二组数字移相滤波(F2)后，得到第二数字电流信号(i′(n))；上述两组数字移相滤波(F1和F2)的频域传输特性分别用H_F1(e^jω)和H_F2(e^jω)表示，则在包含基波和2～M次谐波的频带(ω₁，ω₂)内，移相滤波(F1和F2)的频域传输特性满足如下关系：(3)将上述第2步得到的第二数字电压信号(u′(n))和第二数字电流信号(i′(n))相乘，得到电压电流移相乘积信号(q(n))，即：q(n)＝u′(n)×i′(n)(4)对上述第(3)步得到的电压电流移相乘积信号(q(n))，通过直流滤波，获得其直流成分(Q(n))，电压电流移相乘积信号的直流成分(Q(n))就是需要测量的无功功率。