CN109633266A - 一种频率测量方法、系统、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种频率测量方法,包括根据预设采样频率对被测信号进行采样得到采样值,并根据采样值计算得到被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率;根据预估频率确定实际整周期采样点数的范围;分别计算范围内各整周期采样点数对应的各段采样值的和值;选取最接近于零值的和值对应的整周期采样点数作为实际整周期采样点数,并根据采样值计算得到实际整周期采样点数下被测信号的测量频率。该频率测量方法在兼顾计算精度、计算速度等需求的同时,可减弱甚至消除信号频谱泄露对频率测量的影响,提高频率测量精度,满足测量要求。本发明还公开了一种频率测量系统、装置以及计算机可读存储介质,均具有上述技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域,特别涉及一种频率测量方法;还涉及一种频率测量系统、装置以及计算机可读存储介质。
背景技术
频率是电力系统中重要的电能质量指标之一,及时准确地进行频率测量,可以为电网稳定监控系统、同步相量测量系统以及电网控制策略等提供有效的数据基础。目前测量频率的方法有多种,如过零点法、最小二乘法、解析法、DFT算法等。其中,DFT算法因其完美的滤波性能,在电力系统测频和相量测量领域得到了广泛的应用。然而,当电网频率发生偏移时,其频谱泄露现象尤为严重,针对此情况,目前的处理方法一般分为两种:一是对测量频率取平均值,该方式会增大延时;二是利用加窗插值的FFT算法,该FFT算法计算量较大,影响计算速度。因此,无论傅氏算法或者傅氏算法的改进算法,均无法较好的兼顾计算精度、计算速度、延时等指标。
有鉴于此,如何提供一种频率测量方法,在兼顾计算精度与计算速度的同时,减弱甚至消除信号频谱泄露对频率测量的影响,提高频率测量精度,满足测量要求是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种频率测量方法,在兼顾计算精度与计算速度的同时,可以减弱甚至消除信号频谱泄露对频率测量的影响,提高频率测量精度,满足测量要求;本发明的另一目的是提供一种频率测量系统、装置以及计算机可读存储介质,均具有上述技术效果。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种频率测量方法,包括:
根据预设采样频率对被测信号进行采样得到采样值,并根据所述采样值计算得到所述被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率;
根据所述预估频率确定实际整周期采样点数的范围;
分别计算所述范围内各整周期采样点数对应的各段所述采样值的和值;
选取最接近于零值的所述和值对应的所述整周期采样点数作为所述实际整周期采样点数,并根据所述采样值计算得到所述实际整周期采样点数下所述被测信号的测量频率。
可选的,所述根据所述采样值计算得到所述被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率,包括:
根据当前工频周期下的所述工频整周期采样点数个所述采样值,通过DFT算法得到基波向量的相角;
根据得到所述预估频率;
其中,fp为所述预估频率,为所述当前工频周期下的基波向量的相角,为先前工频周期下的基波向量的相角,N为所述工频整周期采样点数,FS为所述预设采样频率,50为电网工频,单位为Hz。
可选的,所述根据所述预估频率确定实际整周期采样点数的范围,包括:
根据确定所述实际整周期采样点数的范围;
其中,Nmin为所述实际整周期采样点数的下限,Nmax为所述实际整周期采样点数的上限,Floor为向下取整,Ceil为向上取整,FS为所述预设采样频率,fp为所述预估频率,Krel为所述预估频率与所述被测信号的实际频率之间的最大偏差的绝对值。
可选的,所述根据所述采样值计算得到所述实际整周期采样点数下所述被测信号的测量频率前还包括:
根据预设时间窗求取各所述实际整周期采样点数的均值,得到均值实际整周期采样点数;
对应的,所述根据所述采样值计算得到所述实际整周期采样点数下所述被测信号的测量频率,包括:
根据所述采样值计算得到所述均值实际整周期采样点数下所述被测信号的测量频率。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种频率测量系统,包括:
采样模块,用于根据预设采样频率对被测信号进行采样得到采样值,并根据所述采样值计算得到所述被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率;
确定模块,用于根据所述预估频率确定实际整周期采样点数的范围;
和值计算模块,用于分别计算所述范围内各整周期采样点数对应的各段采样值的和值;
选取模块,用于选取最接近于零值的所述和值对应的所述整周期采样点数作为所述实际整周期采样点数;
频率计算模块,用于根据所述采样值计算得到所述实际整周期采样点数下所述被测信号的测量频率。
可选的,所述采样模块包括:
第一计算单元,用于根据当前工频周期下的所述工频整周期采样点数个所述采样值,通过DFT算法得到基波向量的相角;
第二计算单元,用于根据得到所述预估频率;
其中,fp为所述预估频率,为所述当前工频周期下的基波向量的相角,为先前工频周期下的基波向量的相角,N为所述工频整周期采样点数,FS为所述预设采样频率,50为电网工频,单位为Hz。
可选的,所述确定模块具体用于:
根据确定所述实际整周期采样点数的范围;
其中,Nmin为所述实际整周期采样点数的下限,Nmax为所述实际整周期采样点数的上限,Floor为向下取整,Ceil为向上取整,FS为所述预设采样频率,fp为所述预估频率,Krel为所述预估频率与所述被测信号的实际频率之间的最大偏差的绝对值。
可选的,还包括:
均值计算模块,用于根据预设时间窗求取各所述实际整周期采样点数的均值,得到均值实际整周期采样点数;
对应的,所述频率计算模块具体用于:
根据所述采样值计算得到所述均值实际整周期采样点数下所述被测信号的测量频率。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种频率测量装置,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的频率测量方法的步骤。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的频率测量方法的步骤。
本发明所提供的频率测量方法,包括根据预设采样频率对被测信号进行采样得到采样值,并根据所述采样值计算得到所述被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率;根据所述预估频率确定实际整周期采样点数的范围;分别计算所述范围内各整周期采样点数对应的各段所述采样值的和值;选取最接近于零值的所述和值对应的所述整周期采样点数作为所述实际整周期采样点数,并根据所述采样值计算得到所述实际整周期采样点数下所述被测信号的测量频率。
可见,本发明所提供的频率测量方法,首先根据异步采样得到的采样值确定实际整周期采样点数的范围,进而基于此实际整周期采样点数的范围,通过采样值求和的方式推算出实际整周期采样点数,进一步根据此实际整周期采样点数下的各采样值计算得到被测信号测量频率。从而,即使在频率偏移量较大以及谐波干扰同时存在的工况下,也能够有效减弱甚至消除信号频谱泄漏对频率测量的影响,极大的提高了频率测量的精度。另外,较之传统的基于加窗差值的FFT算法进行频率测量的技术方案,该测量方法的计算量主要来自于求取预估频率、测量频率以及采样值求和运算,且在实际应用时可以通过递推的方法实现上述计算,使计算量得到了极大的缩减,可以较好的满足计算速度的需求。此外,该频率测量方法无需求取测量频率的均值,从而可以保障频率测量的实时性。
本发明所提供的频率测量系统、装置以及计算机可读存储介质,均具有上述技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种频率测量方法的流程示意图;
图2为本发明实施例所提供的一种仿真波形示意图;
图3为本发明实施例所提供的另一种仿真波形示意图;
图4为本发明实施例所提供的一种频率测量系统的示意图;
图5为本发明实施例所提供的一种频率测量装置的示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种频率测量方法,在兼顾计算精度与计算速度的同时,可以减弱甚至消除信号频谱泄露对频率测量的影响,提高频率测量精度,满足测量要求;本发明的另一核心是提供一种频率测量系统、装置以及计算机可读存储介质,均具有上述技术效果。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,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。
请参考图1,图1为本发明实施例所提供的一种频率测量方法的流程示意图;参考图1,该频率测量方法包括:
S101:根据预设采样频率对被测信号进行采样得到采样值,并根据采样值计算得到被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率;
具体的,本实施例采用异步采样方式对被测信号进行采样,即持续根据预设采用频率对被测信号进行等时间间隔采样,并对各采样值进行前置低通滤波,得到不同采样时刻的采样值,达到实现简单、测频算法不依赖于同步采样信号的目的。其中,上述被测信号可以为电力系统中的电压信号或者为电流信号。另外,上述预设采样频率可以根据实际应用中每工频周期对应的工频整周期采样点数确定,而对于其具体数值,本发明不做唯一限定,可以根据实际需要进行差异性设置。具体而言,由于被测信号的频率未知,故可采用电网工频50Hz,则预设采样频率与工频整周期采样点数的关系为N=FS/50,其中,N代表工频整周期采样点数,FS为预设采样频率,从而,当根据实际需要确定工频整周期采样点数后,如确定为32、40、80等,即可依据上述关系式得到对应的预设采样频率。在采样得到采样值的基础上,进一步即可根据采样值计算得到工频整周期采样点数下被测信号的预估频率。
其中,在一种具体的实施方式中,根据采样值计算得到被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率,包括:根据当前工频周期下的工频整周期采样点数个采样值,通过DFT算法得到基波向量的相角;根据得到预估频率;其中,fp为预估频率,为当前工频周期下的基波向量的相角,为先前工频周期下的基波向量的相角,N为工频整周期采样点数,FS为预设采样频率,50为电网工频,单位为Hz。
具体的,本实施例提供了一种具体的根据采样值得到被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率的方式,即根据前后连续两个工频周期的工频整周期采样点数个采样值对应的基波相量的相角求得此工频整周期采样点数下被测信号的预估频率。具体而言,当前采样时刻采样得到当前采样值后,根据包括当前采样值以及在当前采样时刻之前所采样得到的各采样值,共计工频整周期采样点数个采样值,通过计算得到当前采样时刻时工频整周期采样点数个采样值对应的基波相量的相角。其中,上式中的即为当前工频周期下的基波相量的相角,N为工频整周期采样点数,x(n-N+i)为采样值,且具体表示包括当前采样值在内的工频整周期采样点数个采样值中按照采样时间前后顺序的第i个采样值。如,当i等于1时,x(n-N+1)即表示该工频整周期采样点数个采样值中采样时刻最早的一个采样值,当i等于N时,x(n)即表示当前采样值。
进而,在得到当前工频周期下的基波相量的相角的基础上,根据计算得到被测信号的预估频率。其中,上式中的fp为预估频率,50代表50Hz的电网工频,为当前工频周期下的基波相量的相角,为先前工频周期下的基波相量的相角,且在当前采样时刻的上一个采样时刻执行上述计算基波相量的相角的操作时获得。N为工频整周期采样点数,FS为预设采样频率。
在电网工频的最大偏移量为±5Hz以及包含20%的2~13次谐波的情况下,通过MATLAB数值仿真结果可知,通过上述方式求得的被测信号的预估频率fP与被测信号的实际频率f之间总满足:|fP-f|<1Hz。
S102:根据预估频率确定实际整周期采样点数的范围;
具体的,在得到被测信号的预估频率的基础上,本步骤旨在根据此预估频率确定实际整周期采样点数的范围,以进一步得到实际整周期采样点数。
在一种具体的实施方式中,上述根据预估频率确定实际整周期采样点数的范围,包括:根据确定实际整周期采样点数的范围;其中,Nmin为实际整周期采样点的下限,Nmax为实际整周期采样点的上限,Floor为向下取整,Ceil为向上取整,FS为预设采样频率,fp为预估频率,Krel为预估频率与被测信号的实际频率之间的最大偏差的绝对值。
具体的,本实施例提供了一种具体的确定实际整周期采样点数的范围的方式,达到降低被测信号中的非线性因素的影响的目的。具体而言,设定预估频率与被测信号的实际频率之间的最大偏差的绝对值Krel,该绝对值Krel一般可取值1~2。进一步则可根据得到实际整周期采样点数。其中,Nmin为实际整周期采样点的下限,Nmax为实际整周期采样点的上限。Floor表示向下取整,Ceil表示向上取整,从而通过向下取整与向上取整得到实际整周期采样点数的上、下限均为整数。FS为预设采样频率,fp为预估频率,Krel为预估频率与被测信号的实际频率之间的最大偏差的绝对值。
S103:分别计算范围内各实际整周期采样点数对应的各采样值的和值;
具体的,确定实际整周期采样点数的范围后,进一步,分别计算此范围内的各整周期采样点数所对应的各段采样值的和值。其中,各整周期采样点数均为整数。如各整周期采样点数分别为Nmin,Nmin+1,Nmin+2…Nmax,其各自所对应的各段采样值的和值分别为SNmin,SNmin+1,SNmin+2…SNmax。
其中,x(n)为当前采样值,x(n-1)为当前采样时刻的上一个采样时刻的采样值,以此类推。
进一步,实际应用时,在整个算法迭代过程中,在当前采样时刻执行步骤S103,计算SNmin时,可根据上一次执行步骤S103得到的SNmin对求和运算进行简化,从而进一步减少计算量,提高计算速度。
S104:选取最接近于零值的和值对应的整周期采样点数作为实际整周期采样点数,并根据采样值计算得到实际整周期采样点数下被测信号的测量频率。
具体的,根据单个周期正弦信号的积分和为零的原理可知,当原始采样信号中包含基波以及整次谐波时,各采样值的和值越接近于零值,其对应的整周期采样点数越接近于真实的整周期采样点数。故在得到实际整周期采样点数的范围内的各整周期采样点数对应的各和值的基础上,选取其中最接近于零值的和值所对应的整周期采样点数作为实际整周期采样点数,进而根据采样值计算得到实际整周期采样点数下被测信号的测量频率。
在一种具体的实施方式中,上述根据采样值计算得到实际整周期采样点数下被测信号的测量频率前还包括:根据预设时间窗求取各实际整周期采样点数的均值,得到均值实际整周期采样点数;对应的,根据采样值计算得到实际整周期采样点数下被测信号的测量频率,包括:根据采样值计算得到均值实际整周期采样点数下被测信号的测量频率。
具体的,为增强算法的抗干扰能力,本实施例在计算被测信号的测量频率前首先对整个算法迭代过程中求得的各和值为最接近于零值所对应的各整周期采样点数求取均值。具体而言,选取求均值的时间窗,该时间窗可以具体为1/8或1/4的工频周期,例如,当选取时间窗为1/8个工频周期时,根据得到均值实际整周期采样点数,并以此均值实际周期采样点数作为实际整周期采样点数,进而根据前后连续的两个实际整周期的N2采样值的基波相量的相角计算得到被测信号的测量频率。其中,上述公式中,Round表示四舍五入取整,Mean表示求平均值,N1(n)为当前采样时刻计算得到的实际整周期采样点数,N1(n-1)为当前采样时刻的上一采样时刻计算得到实际整周期采样点数,依此类推。在得到均值实际整周期采样点数的基础上,由与分别得到连续两个实际整周期采样点数下的N2个采样值对应的基波向量的相角与进一步根据计算得到被测信号的测量频率。
需要说明的是,在进行频率测量时,每当采样得到一个采样值,便执行一次步骤S101中计算预估频率以及后续步骤S102至S104。
综上所述,本发明所提供的频率测量方法,首先根据异步采样得到的采样值确定实际整周期采样点数的范围,进而基于此实际整周期采样点数的范围,通过采样值求和的方式推算出实际整周期采样点数,进一步根据此实际整周期采样点数下的各采样值计算得到被测信号测量频率。从而,即使在频率偏移量较大以及谐波干扰同时存在的工况下,也能够有效减弱甚至消除信号频谱泄漏对频率测量的影响,极大的提高了频率测量的精度。另外,较之传统的基于加窗差值的FFT算法进行频率测量的技术方案,该测量方法的计算量主要来自于求取预估频率、测量频率以及采样值求和运算,且在实际应用时可以通过递推的方法实现上述计算,使计算量得到了极大的缩减,可以较好的满足计算速度的需求。此外,该频率测量方法无需求取测量频率的均值,从而可以保障频率测量的实时性。
为便于直观展示该频率测量方法的有效性,请参考图2与图3,图2为50Hz工频下工频整周期采样点数设定为80个,被测信号的频率为45Hz时的仿真示意图;图3为50Hz工频下工频整周期采样点数设定为80个,被测信号的频率为55Hz时的仿真示意图;根据图2以及图3可知,通过采用本频率测量方法,可以较精确的得到被测信号的测量频率,能够达到较高的测量精度。
本发明还提供了一种频率测量系统,下文描述的该系统可以与上文描述的方法相互对应参照。请参考图4,图4为本发明实施例所提供一种的频率测量系统的示意图;结合图4,该系统包括:
采样模块10,用于根据预设采样频率对被测信号进行采样得到采样值,并根据采样值计算得到被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率;
确定模块20,用于根据预估频率确定实际整周期采样点数的范围;
和值计算模块30,用于分别计算范围内各整周期采样点数对应的各段采样值的和值;
选取模块40,用于选取最接近于零值的和值对应的整周期采样点数作为实际整周期采样点数;
频率计算模块50,用于根据采样值计算得到实际整周期采样点数下被测信号的测量频率。
在上述实施例的基础上,采样模块10包括:
第一计算单元,用于根据当前工频周期下的工频整周期采样点数个采样值,通过DFT算法得到基波向量的相角;
第二计算单元,用于根据得到预估频率;
其中,fp为预估频率,为当前工频周期下的基波向量的相角,为先前工频周期下的基波向量的相角,N为工频整周期采样点数,FS为预设采样频率,50为电网工频,单位为Hz。
在上述实施例的基础上,确定模块20具体用于:
根据确定实际整周期采样点数的范围;
其中,Nmin为实际整周期采样点数的下限,Nmax为实际整周期采样点数的上限,Floor为向下取整,Ceil为向上取整,FS为预设采样频率,fp为预估频率,Krel为预估频率与被测信号的实际频率之间的最大偏差的绝对值。
在上述实施例的基础上,还包括:
均值计算模块,用于根据预设时间窗求取各实际整周期采样点数的均值,得到均值实际整周期采样点数;
对应的,频率计算模块具体用于:
根据采样值计算得到均值实际整周期采样点数下被测信号的测量频率。
本发明还提供了一种频率测量装置,请参考图5,图5为本发明实施例所提供一种的频率测量装置的示意图;参考图5,该装置包括:
存储器1,用于存储计算机程序;
处理器2,用于执行所述计算机程序时实现如下的步骤:
根据预设采样频率对被测信号进行采样得到采样值,并根据采样值计算得到被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率;根据预估频率确定实际整周期采样点数的范围;分别计算范围内各整周期采样点数对应的各段采样值的和值;选取最接近于零值的和值对应的整周期采样点数作为实际整周期采样点数,并根据采样值计算得到实际整周期采样点数下被测信号的测量频率。
对于本发明所提供的装置的介绍请参照上述方法的实施例,本发明在此不做赘述。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如下的步骤:
根据预设采样频率对被测信号进行采样得到采样值,并根据采样值计算得到被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率;根据预估频率确定实际整周期采样点数的范围;分别计算范围内各整周期采样点数对应的各段采样值的和值;选取最接近于零值的和值对应的整周期采样点数作为实际整周期采样点数,并根据采样值计算得到实际整周期采样点数下被测信号的测量频率。
该计算机可读存储介质可以包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对于本发明所提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例,本发明在此不做赘述。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备以及计算机可读存储介质而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦写可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的频率测量方法、系统、装置以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种频率测量方法,其特征在于,包括:
根据预设采样频率对被测信号进行采样得到采样值,并根据所述采样值计算得到所述被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率;
根据所述预估频率确定实际整周期采样点数的范围;
分别计算所述范围内各整周期采样点数对应的各段所述采样值的和值;
选取最接近于零值的所述和值对应的所述整周期采样点数作为所述实际整周期采样点数,并根据所述采样值计算得到所述实际整周期采样点数下所述被测信号的测量频率。
2.根据权利要求1所述的频率测量方法,其特征在于,所述根据所述采样值计算得到所述被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率,包括:
根据当前工频周期下的所述工频整周期采样点数个所述采样值,通过DFT算法得到基波向量的相角;
根据得到所述预估频率;
其中,fp为所述预估频率,为所述当前工频周期下的基波向量的相角,为先前工频周期下的基波向量的相角,N为所述工频整周期采样点数,FS为所述预设采样频率,50为电网工频,单位为Hz。
3.根据权利要求2所述的频率测量方法,其特征在于,所述根据所述预估频率确定实际整周期采样点数的范围,包括:
根据确定所述实际整周期采样点数的范围;
其中,Nmin为所述实际整周期采样点数的下限,Nmax为所述实际整周期采样点数的上限,Floor为向下取整,Ceil为向上取整,FS为所述预设采样频率,fp为所述预估频率,Krel为所述预估频率与所述被测信号的实际频率之间的最大偏差的绝对值。
4.根据权利要求3所述的频率测量方法,其特征在于,所述根据所述采样值计算得到所述实际整周期采样点数下所述被测信号的测量频率前还包括:
根据预设时间窗求取各所述实际整周期采样点数的均值,得到均值实际整周期采样点数;
对应的,所述根据所述采样值计算得到所述实际整周期采样点数下所述被测信号的测量频率,包括:
根据所述采样值计算得到所述均值实际整周期采样点数下所述被测信号的测量频率。
5.一种频率测量系统,其特征在于,包括:
采样模块,用于根据预设采样频率对被测信号进行采样得到采样值,并根据所述采样值计算得到所述被测信号在工频整周期采样点数下的预估频率;
确定模块,用于根据所述预估频率确定实际整周期采样点数的范围;
和值计算模块,用于分别计算所述范围内各整周期采样点数对应的各段采样值的和值;
选取模块,用于选取最接近于零值的所述和值对应的所述整周期采样点数作为所述实际整周期采样点数;
频率计算模块,用于根据所述采样值计算得到所述实际整周期采样点数下所述被测信号的测量频率。
6.根据权利要求5所述的频率测量系统,其特征在于,所述采样模块包括:
第一计算单元,用于根据当前工频周期下的所述工频整周期采样点数个所述采样值,通过DFT算法得到基波向量的相角;
第二计算单元,用于根据得到所述预估频率;
其中,fp为所述预估频率,为所述当前工频周期下的基波向量的相角,为先前工频周期下的基波向量的相角,N为所述工频整周期采样点数,FS为所述预设采样频率,50为电网工频,单位为Hz。
7.根据权利要求6所述的频率测量系统,其特征在于,所述确定模块具体用于:
根据确定所述实际整周期采样点数的范围;
其中,Nmin为所述实际整周期采样点数的下限,Nmax为所述实际整周期采样点数的上限,Floor为向下取整,Ceil为向上取整,FS为所述预设采样频率,fp为所述预估频率,Krel为所述预估频率与所述被测信号的实际频率之间的最大偏差的绝对值。
8.根据权利要求7所述的频率测量系统,其特征在于,还包括:
均值计算模块,用于根据预设时间窗求取各所述实际整周期采样点数的均值,得到均值实际整周期采样点数;
对应的,所述频率计算模块具体用于:
根据所述采样值计算得到所述均值实际整周期采样点数下所述被测信号的测量频率。
9.一种频率测量装置,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的频率测量方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的频率测量方法的步骤。
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