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一种新的电力系统频率测量算法.pdf
一 种新的电力系统频率测量算法 电子质量 (2012第02期)
1基于极值频率测量原理 的谐波和直流干扰具有明显的抑制能力。
假设信号是经过低通滤波的信号 继续对式(10)做 自相关运算，得：
L 脚
x(0=Asin(件 +d (1) Rf)=∑ c。s(1oJor)+ (11)
对式(11进行求导，得： I02 一
可以看出，这样的处理结果对信号的频率不会造成
x(0=A∞COS((￡， (2)
任何影响，而信号的信噪比及谐波抑制能力却得到了极
当式(1)和式(2)取得极值时必有：
大的提高，并且信号基波信号的特征越来越明显，完全可
lsin(抖 I=1COS(Ok件 l=1 (3)
以省去前置滤波器。
设 (f)=u—x’f)=u。一则有：
根据极值频率计算公式，我们可将式(11)改写成：
u’=21T珂u～一d) (4)
旦【
州R c)一一R f)一 (12)
d=(u～+ur)／2 (5)
将式(5)带人式(4)可得频率的极值解析表达式为：
仁— — (6) 3仿真分析
盯 u【n 一um
为了验证分析的正确性 ，在计算机上做仿真验证，设
假设 d--O，则频率公式可简化为：
输入信号为：
仁—2 一 f71
ITu ‘，
X(t)=sin(2盯聃 (13)
2频率测量的改进算法
上面频率的计算方法只是对低通滤波后的信号进行
推导的计算公式，在实际中由于滤波器引入的额外附加
误差会造成频率计算误差扩大，并且算法本身对噪声十
分敏感。因此，本文提出了改进算法。假设原始信号的表
达式为：
_)((f)=∑A,cos(1to。 )+ n(f) (8)
其中，j为谐波次数，d为直流干扰，n(f)为叠加在信号
上的噪声。
量化位数，m
对式(8)进行 自相关运算，得：
图1量化位数与频率测量精度的关系
1 r
Rf) 寺J。x(O’x(c+~-)dt
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