[发明专利]一种基于数字滤波的有效值测量方法及系统

摘要

本发明涉及一种基于数字滤波的有效值测量方法及系统，属于电工参数测量技术领域。其特征在于：该方法首先将输入的交流电信号模数转换为数字电信号，然后数字电信号经过两个数字移相滤波器处理，获得一对移相信号，再将这一对移相信号进行算术运算、直流滤波和开方，测量出有效值数据；本发明所述的系统的特征在于：该系统由模数转换器、一对数字移相滤波器、一对乘法器、加法器、运算放大器、直流滤波器和开方器组成。本发明实现了有效值的数字化测量，该方法的中间信号纹波小，对直流滤波的性能要求低，测量速度快，能够满足电力电子控制、继电保护等控制设备对有效值测量结果实时性和高准确度的要求。

主权项

一种基于数字滤波的有效值测量方法，其特征在于该方法依次含有以下步骤：步骤1：输入的交流电信号r(t)经过模数转换通道进行模数变换，得到离散的数字电信号r(n)；所述模数转换的采样频率大于交流电信号的频带范围(f1，f2)的最高频率f2的两倍；步骤2：分别用数字移相滤波器(F1)和数字移相滤波器(F2)同时对步骤1得到的数字电信号r(n)进行移相滤波，依次分别得到移相信号rx(n)和移相信号ry(n)；其中，所述的数字移相滤波器(F1)的传递函数HF1(ejω)和数字移相滤波器(F2)的传递函数HF2(ejω)在交流电信号频带范围(f1，f2)内满足如下关系： | H F 1 ( e jω ) | = 1 | H F 2 ( e jω ) | = 1 H F 1 ( e jω ) H F 2 ( e jω ) = j , ( 2 πf 1 < ω < 2 πf 2 ) 同时，所述各传递函数特性的误差小于依据有效值测量准确度要求所设定的阈值；步骤3：通过一个运算器按下式对步骤2得到的移相信号rx(n)和移相信号ry(n)进行计算，求得中间信号v(n)；v(n)＝0.5×(rx(n)×rx(n)+ry(n)×ry(n))步骤4：用一个直流滤波器对步骤3得到的中间信号v(n)进行滤波，得到直流成分V(n)；步骤5：直流成分V(n)经过开方器后得到需要测量的有效值结果R(n)。