一种电网频率测量的多水平集单周期估计方法

摘要

本发明提供了一种电网频率测量的多水平集单周期估计方法：首先对输入的信号进行低通滤波处理，再进行采样；然后设置2个及以上的阈值与正弦周期信号水平相交，并确定每个阈值与正弦曲线2个切线斜率相同的相邻交点和临近这2个交点的信号采样点，若某个阈值的2个交点均与信号采样点重合，则直接计算其基波频率，否则将上述交点附近的信号采样点分别代入Lagrange插值公式，计算该阈值相应的基波频率估计值；最后根据每个阈值与正弦信号交点切线斜率绝对值的大小确定由各阈值获得的多水平集基波频率估计值的权值，利用加权平均法得到最终基波频率估计值。本发明运用多个阈值实现多水平集单周期估计频率，具有实时性好、精度高的优点。

主权项

一种电网频率测量的多水平集单周期估计方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤一：对输入信号用低通滤波器进行低通滤波处理，消除高频谐波的干扰；步骤二：选择合适的采样频率f_s和采样长度N，对信号进行等间隔采样，采样频率f_s应不低于信号所含最高谐波成分的频率的2倍，得到信号离散采样序列x(t_n)，n＝0,1,2,…,N‑1；步骤三：找出离散采样序列x(t_n)中最大值MAX和最小值MIN，然后设置m个阈值Y_i，m为大于等于2的整数，i＝1,2,…，m；步骤四：确定每个阈值与正弦曲线的2个切线斜率相同的相邻交点和临近这2个交点的信号采样点，2个切线斜率相同的相邻交点的时间间隔即为信号的1个基波周期，如果某个阈值的2个交点均与信号采样点重合，则直接计算基波频率估计值f_i，如果某个阈值的2个交点不与信号采样点重合，则将该阈值与正弦信号上述交点附近的信号采样点代入Lagrange插值公式，计算该阈值Y_i相应的基波频率估计值，所有阈值计算完毕后，获得的m个基波频率估计值即为多水平集基波频率估计值f_i；步骤五：对在步骤四中得到多水平集基波频率估计值f_i进行加权平均，计算最终基波频率估计值f，其中权值q_i根据每个阈值与正弦曲线的交点的正弦曲线切线的斜率绝对值|K_i|确定，斜率绝对值越大，权值越小，最终基波频率估计值f＝q₁f₁+q₂f₂+…+q_mf_m。