一种基于三相电压实现的软件测频方法与流程

专利2022-06-29  100

本发明涉及软件测频技术领域,具体为一种基于三相电压实现的软件测频方法。



背景技术:

随着我国社会的发展,电力领域在社会中占有的比重也原来越重,电网的质量将直接影响到用电设备的工作状态,因此需要通过软件定期电网进行检测。对目前传统的软件测频多采用单一的插值算法确定过零点,进而计算信号周期和频率,因测频过程中单纯地采用二次函数模拟正弦函数,在过零点区域,曲线拟合度较差,测量精度不高,绝对误差难以达到千分位等级。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种基于三相电压实现的软件测频方法,具备提高测量精度的优点,解决了目前测量精度不高的问题。

(二)技术方案

为实现提高测量精度的目的,本发明提供如下技术方案:一种基于三相电压实现的软件测频方法,包括以下步骤:

s1:获得原始采样数据,采取设备电压ad值,并判断其是否过零;其具体为:

电压ad值过零,角度清零,根据角度计算虚拟曲线值;

电压ad值没有过零,中断是否来;其具体为:

否,重复中断是否来;

是,角度=长度角度 步长;根据角度计算虚拟曲线值;

s2:判断虚拟曲线值是否在过零前后;其具体为:

是,设备电压正常;

否,判断误差值与20%虚拟电压绝对值之间的关系;其具体为:

误差值小于20%虚拟电压绝对值,则电网跌落;

误差值大于20%虚拟电压绝对值,则电网升高。

优选的,所述s1步骤中,以stm32系列处理器为控制核心,以ad7606模数转换芯片作为高速采样模块,通过交流采样算法对信号的瞬时值进行采集,选用ad76062榄数转换芯片,ad7606是16位、8通道同步采样模数数据转换芯片,能够同时采集三相电压、三相电流信号,具备高速串行和并行接口。

优选的,所述s1步骤中,虚拟电压曲线需要两个条件:一是虚拟电压的幅值;二是虚拟电压的过零。

优选的,所述虚拟电压幅值为正常电网电压的幅值,所述虚拟电压过零以实际电网电压采样过零作为判定。

优选的,所述s1步骤中,所述过零前后的一段较小时间内不做判断;同时采用去值滤波法对出现的不合理ad值滤掉。

优选的,所述s2步骤中,误差值为检测电压值-虚拟电压值。

(三)有益效果

与现有技术相比,本发明提供了一种基于三相电压实现的软件测频方法,具备以下有益效果:

该基于三相电压实现的软件测频方法,能快速检测电网电压是否升高或者跌落,包括对称和非对称的跌落,弥补了传统检测方法的时延性和局限性,同时算法不复杂,可操作性强,对控制器要求不高,提高了测量时的精度。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

一种基于三相电压实现的软件测频方法,包括以下步骤:

s1:获得原始采样数据,采取设备电压ad值,并判断其是否过零;其具体为:

电压ad值过零,角度清零,根据角度计算虚拟曲线值;

电压ad值没有过零,中断是否来;其具体为:

否,重复中断是否来;

是,角度=长度角度 步长;根据角度计算虚拟曲线值;

s2:判断虚拟曲线值是否在过零前后;其具体为:

是,设备电压正常;

否,判断误差值与20%虚拟电压绝对值之间的关系;其具体为:

误差值小于20%虚拟电压绝对值,则电网跌落;

误差值大于20%虚拟电压绝对值,则电网升高。

能快速检测电网电压是否升高或者跌落,包括对称和非对称的跌落,弥补了传统检测方法的时延性和局限性,同时算法不复杂,可操作性强,对控制器要求不高,提高了测量时的精度。

所述s1步骤中,以stm32系列处理器为控制核心,以ad7606模数转换芯片作为高速采样模块,通过交流采样算法对信号的瞬时值进行采集,选用ad76062榄数转换芯片,ad7606是16位、8通道同步采样模数数据转换芯片,能够同时采集三相电压、三相电流信号,具备高速串行和并行接口。

所述s1步骤中,虚拟电压曲线需要两个条件:一是虚拟电压的幅值;二是虚拟电压的过零。

所述虚拟电压幅值为正常电网电压的幅值,所述虚拟电压过零以实际电网电压采样过零作为判定。

所述s1步骤中,所述过零前后的一段较小时间内不做判断;同时采用去值滤波法对出现的不合理ad值滤掉。

所述s2步骤中,误差值为检测电压值-虚拟电压值。

综上,该基于三相电压实现的软件测频方法,能快速检测电网电压是否升高或者跌落,包括对称和非对称的跌落,弥补了传统检测方法的时延性和局限性,同时算法不复杂,可操作性强,对控制器要求不高,提高了测量时的精度。

需要说明的是,术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征:

1.一种基于三相电压实现的软件测频方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1:获得原始采样数据,采取设备电压ad值,并判断其是否过零;其具体为:

电压ad值过零,角度清零,根据角度计算虚拟曲线值;

电压ad值没有过零,中断是否来;其具体为:

否,重复中断是否来;

是,角度=长度角度 步长;根据角度计算虚拟曲线值;

s2:判断虚拟曲线值是否在过零前后;其具体为:

是,设备电压正常;

否,判断误差值与20%虚拟电压绝对值之间的关系;其具体为:

误差值小于20%虚拟电压绝对值,则电网跌落;

误差值大于20%虚拟电压绝对值,则电网升高。

2.根据权利要求1所述的一种基于三相电压实现的软件测频方法,其特征在于:所述s1步骤中,以stm32系列处理器为控制核心,以ad7606模数转换芯片作为高速采样模块,通过交流采样算法对信号的瞬时值进行采集,选用ad76062榄数转换芯片,ad7606是16位、8通道同步采样模数数据转换芯片,能够同时采集三相电压、三相电流信号,具备高速串行和并行接口。

3.根据权利要求1所述的一种基于三相电压实现的软件测频方法,其特征在于:所述s1步骤中,虚拟电压曲线需要两个条件:一是虚拟电压的幅值;二是虚拟电压的过零。

4.根据权利要求3所述的一种基于三相电压实现的软件测频方法,其特征在于:所述虚拟电压幅值为正常电网电压的幅值,所述虚拟电压过零以实际电网电压采样过零作为判定。

5.根据权利要求1所述的一种基于三相电压实现的软件测频方法,其特征在于:所述s1步骤中,所述过零前后的一段较小时间内不做判断;同时采用去值滤波法对出现的不合理ad值滤掉。

6.根据权利要求1所述的一种基于三相电压实现的软件测频方法,其特征在于:所述s2步骤中,误差值为检测电压值-虚拟电压值。

技术总结
本发明涉及软件测频技术领域,且公开了一种基于三相电压实现的软件测频方法,包括以下步骤:S1:获得原始采样数据,采取设备电压AD值,并判断其是否过零;其具体为:电压AD值过零,角度清零,根据角度计算虚拟曲线值;电压AD值没有过零,中断是否来;其具体为:否,重复中断是否来;是,角度=长度角度 步长;根据角度计算虚拟曲线值;S2:判断虚拟曲线值是否在过零前后;其具体为:是,设备电压正常;否,判断误差值与20%虚拟电压绝对值之间的关系;其具体为:误差值小于20%虚拟电压绝对值,则电网跌落;误差值大于20%虚拟电压绝对值,则电网升高。该基于三相电压实现的软件测频方法,能够解决目前测量精度不高的问题。

技术研发人员:柯德渠;王媛;许小军;王磊;王海涛
受保护的技术使用者:南京保合太和电力科技有限公司
技术研发日:2020.03.04
技术公布日:2020.06.09

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