[发明专利]一种剩余电压信号采集和处理方法和系统

摘要

本发明为了解决剩余电压信号的高精度可靠检测问题，提出了一种剩余电压采集信号的数据处理方法和系统。其中，利用最小二乘法实现指数曲线拟合，对观测到的有序对进行建模，从而实现对数据的优化。本发明有效地提高了剩余电压信号采集结果的精度和准确度，解决了现有采集过程中不确定度高，跳数等问题。

主权项

1.一种剩余电压信号采集和处理方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）初始化设置，包括初始化串口通信参数、相位延时标志位和测量标志位；（2）设置待采样电压信号的采样方式和采样时间间隔；（3）从上位机获得电压检测控制指令，并进行指令解析；（4）收到电压检测开始指令后，进行电压初始相位的检测；当检测到初始相位后，继续检测下一个初始相位的前沿，当下一个初始相位的前沿到来时，置相位延时标志位；（5）根据交流电压的周期性，初始相位延时1/4个周期到达电压峰值；此时触发断电继电器，清相位延时标志位，经预设的时间后，闭合测量继电器，置测量标志位，从而实现断电控制过程；（6）测量和基于最小二乘法处理剩余电压信号：得到剩余电压采样序列为X_i(X₁,X₂,X₃,…X_n)，然后：（6.1）将采样序列按照指数函数拟合得Y_i=b*e^ai，其中a和b是待定系数，Y_i为剩余电压待求序列；（6.2）对所述指数函数两边取对数，得：lnY_i=lnb+ai，其中，lnb和a是待定系数；（6.3）设S(a,b)是lnX_i和lnY_i的误差平方和，即S(a,b)=∑(lnX_i-lnY_i)²，利用最小二乘法求得a和b的值，进而求得Y_i；（6.4）对采样点X_i进行评估；其中，步骤（6.3）包括：由最小二乘法原理，令a₀=lnb，a₁=a，参数a₀和a₁应使取得最小值，根据极小值的求法解得a₀和a₁：a0=1n·Σi=1nlnXi-a1nΣi=1nia1=n·Σi=1ni·lnXi-Σi=1ni·Σi=1nlnXin·Σi=1ni2-(Σi=1ni)2]]>由a₀和a₁解得b和a，进而求得Y_i。