电网中利用窄带滤波实现多采样率信号的频率转换方法

摘要

本发明属于数字化变电站和电网广域测量技术领域，涉及一种利用窄带滤波实现多采样率信号的频率转换方法，该方法在利用抽取和内插实现采样率转换和统一时，采用基于全波傅氏的窄带滤波器进行低通滤波，适用于电力系统的实时监控、保护和控制装置，可以同时完成频率归一和有用信号的提取。本发明能在采样频率转换的同时提取出有用频率的信号(例如基波分量)，滤除无用频率信号(例如衰减非周期分量和各高次谐波)，完全避免采样频率的混叠及镜像的产生。

主权项

1. 一种电网中利用窄带滤波实现多采样率信号的频率转换方法，包括下列步骤：(1)设N为采样信号x(n)一周波的采样点数，不断读取采样信号x(n)，(2)对采样信号x(n)进行I倍的零值内插得到I倍内插序列x1(l)；(3)判断所读取的采样信号x(n)的个数是否大于N+1，若大于，则执行步骤(6)否则，执行下一步；(4)判断所读取的个数是否等于N，若等于，由全波傅氏算法求得第一基波幅值Re1，令y(1)＝KRe1，其中，K为窄带滤波器幅频特性中ωp对应的幅值，否则，执行下一步；(5)判断所读取的个数是否等于N+1，若等于，由全波傅氏算法求得第二基波幅值Re2，令y(2)＝KRe2；若不等于，则返回步骤(1)；(6)根据y(n+2)＝x(n+2)-x(n)+B1y(n+1)-B2y(n)对I倍内插序列x1(l)进行滤波及幅值调整，得到滤波后信号y1(l)，式中：B1＝2Acos(ωpTs)；B2＝A2；A＝2-cos(ΔωTs)-[cos2(ΔωTs)-4cos(ΔωTs)+3]1/2；Δω＝2πΔf；Δf为幅值半值点处频率偏离值，取Δf＝5Hz；Ts＝0.02/N为采样间隔，N为每周波采样点数，ωp为保留频率；(7)对信号y1(l)进行D倍抽取，即得到转换后信号y(m)。