电力信号处理方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

1.本技术涉及电力监测技术领域，特别是涉及一种电力信号处理方法、装置、系统、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。


背景技术：

2.傅里叶变换(fft)是数字信号处理领域中的核心算法之一，被广泛用于音频、视频、通信、图像处理等领域。fft处理器是一种专门用于加速fft计算的硬件设备，它能够通过并行计算来大幅度降低fft计算的时间复杂度，从而提高fft处理的效率。
3.在设计fft处理器时，一个重要的问题是如何配置采样点数。采样点数是指输入信号的采样点数，决定了fft处理器的计算精度和速度。一般来说，采样点数越大，fft的精度越高，但计算速度越慢；采样点数越小，fft的精度越低，但计算速度越快。因此，对于不同的应用场景，需要配置不同的采样点数，以达到最优的处理效果。
4.在传统的fft处理器中，采样点数通常需要手动配置，需要用户了解输入信号的特性以及所需的频率分辨率，以选择并设置合适的fft的采样点数，存在复杂、效率低的问题。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电力信号处理方法、装置、系统、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
6.第一方面，本技术提供了一种电力信号处理方法。所述方法包括：
7.获取电力系统的待处理电力信号，并基于预设采样频率对所述待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号；
8.建立针对所述原始电力采样信号的自相关函数，并基于所述自相关函数获取所述原始电力采样信号对应的最高频率；
9.基于所述最高频率，以及预先针对所述待处理电力信号设定的分辨率，得到所述原始电力采样信号对应的最小采样点数；
10.获取所述原始电力采样信号的原始采样点数，并基于所述最小采样点数和所述原始采样点数，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号；
11.将所述目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到所述待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。
12.在其中一个实施例中，所述基于所述最小采样点数和所述原始采样点数，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号，包括：将所述原始采样点数和所述最小采样点数进行比对，得到点数比对结果；基于所述点数比对结果，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号。
13.在其中一个实施例中，所述基于所述点数比对结果，对所述原始电力采样信号进
行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号，包括：在所述点数比对结果表征为所述原始采样点数小于所述最小采样点数的情况下，对所述原始电力采样信号进行插值处理，得到所述目标电力采样信号；在所述点数比对结果表征为所述原始采样点数等于所述最小采样点数的情况下，将所述原始电力采样信号确定为所述目标电力采样信号；在所述点数比对结果表征为所述原始采样点数大于所述最小采样点数的情况下，对所述原始电力采样信号进行重采样处理，得到所述目标电力采样信号。
14.在其中一个实施例中，所述在所述点数比对结果表征为所述原始采样点数小于所述最小采样点数的情况下，对所述原始电力采样信号进行插值处理，得到所述目标电力采样信号，包括：基于所述最小采样点数，确定所述插值处理的插零个数；根据所述插零个数，对所述原始电力采样信号进行插值处理，得到所述目标电力采样信号。
15.在其中一个实施例中，所述在所述点数比对结果表征为所述原始采样点数大于所述最小采样点数的情况下，对所述原始电力采样信号进行重采样处理，得到所述目标电力采样信号，包括：将所述重采样处理的采样点数设置为所述最小采样点数；对所述原始电力采样信号进行满足所述最小采样点数的重采样处理，得到所述目标电力采样信号。
16.在其中一个实施例中，所述基于所述自相关函数获取所述原始电力采样信号对应的最高频率，包括：根据所述自相关函数获取针对所述电力采样信号对应的第一个极大值的延迟时间值；获取所述原始电力采样信号的采样频率，并将所述采样频率和所述延迟时间值之商确定为所述最高频率。
17.第二方面，本技术提供了一种电力信号处理装置。所述装置包括：
18.采样模块，用于获取电力系统的待处理电力信号，并基于预设采样频率对所述待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号；
19.第一计算模块，用于建立针对所述原始电力采样信号的自相关函数，并基于所述自相关函数获取所述原始电力采样信号对应的最高频率；
20.第二计算模块，用于基于所述最高频率，以及预先针对所述待处理电力信号设定的分辨率，得到所述原始电力采样信号对应的最小采样点数；
21.处理模块，用于获取所述原始电力采样信号的原始采样点数，并基于所述最小采样点数和所述原始采样点数，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号；
22.第三计算模块，用于将所述目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到所述待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。
23.第三方面，本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
24.获取电力系统的待处理电力信号，并基于预设采样频率对所述待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号；
25.建立针对所述原始电力采样信号的自相关函数，并基于所述自相关函数获取所述原始电力采样信号对应的最高频率；
26.基于所述最高频率，以及预先针对所述待处理电力信号设定的分辨率，得到所述原始电力采样信号对应的最小采样点数；
27.获取所述原始电力采样信号的原始采样点数，并基于所述最小采样点数和所述原
始采样点数，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号；
28.将所述目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到所述待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。
29.第四方面，本技术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，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
30.获取电力系统的待处理电力信号，并基于预设采样频率对所述待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号；
31.建立针对所述原始电力采样信号的自相关函数，并基于所述自相关函数获取所述原始电力采样信号对应的最高频率；
32.基于所述最高频率，以及预先针对所述待处理电力信号设定的分辨率，得到所述原始电力采样信号对应的最小采样点数；
33.获取所述原始电力采样信号的原始采样点数，并基于所述最小采样点数和所述原始采样点数，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号；
34.将所述目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到所述待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。
35.第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
36.获取电力系统的待处理电力信号，并基于预设采样频率对所述待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号；
37.建立针对所述原始电力采样信号的自相关函数，并基于所述自相关函数获取所述原始电力采样信号对应的最高频率；
38.基于所述最高频率，以及预先针对所述待处理电力信号设定的分辨率，得到所述原始电力采样信号对应的最小采样点数；
39.获取所述原始电力采样信号的原始采样点数，并基于所述最小采样点数和所述原始采样点数，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号；
40.将所述目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到所述待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。
41.上述电力信号处理方法、装置、系统、计算机设备、存储介质和计算机程序产品中，该方案可以由傅里叶变换装置执行，可以预先获取电力系统的待处理电力信号，并将该待处理电力信号输入至傅里叶变换装置；该傅里叶变换装置可以基于预设采样频率对待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号；该傅里叶变换装置可以基于该原始电力采样信号在不同时间延迟下的相关性建立该原始电力采样信号的自相关函数，并基于自相关函数获取原始电力采样信号对应的最高频率；将该最高频率和预先针对待处理电力信号设定的分辨率输入点数配置公式，得到原始电力采样信号对应的最小采样点数；获取原始电力采样信号的原始采样点数，并基于最小采样点数和原始采样点数，对原始电力采样信号进行处理，得到待处理电力信号对应的目标电力采样信号；该傅里叶变换装置可以包括
傅里叶处理器，将目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。在本技术实施例的方案中，傅里叶变换装置可以基于最高频率和预先针对待处理电力信号设定的分辨率，获取原始电力采样信号对应的最小采样点数，并基于该最小采样点数对原始电力采样信号进行处理，得到目标电力采样信号，避免需要手动配置采样点数，更加简便，提高了傅里叶变换处理器的计算效率。
附图说明
42.图1为一个实施例提供的一种电力信号处理方法的流程示意图；
43.图2为一个实施例提供的获取目标电力采样信号的流程示意图；
44.图3为另一个实施例提供的一种电力信号处理方法的流程示意图；
45.图4为一个实施例提供的一种电力信号处理装置的结构框图；
46.图5为一个实施例提供的一种计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
47.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电力信号处理方法，本实施例以该方法应用于服务器进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于终端，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：
48.步骤s101，获取电力系统的待处理电力信号，并基于预设采样频率对待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号。
49.其中，在一些可能的实现方式中，本实施例的方案可以由傅里叶变换装置执行实现，该傅里叶变换装置可以包括预处理模块和傅里叶变换处理器，在另一个可能的实现方式中，该预处理模块也可以配置在傅里叶变换处理器中。
50.傅里叶变换(fast fourier transform，fft)是数字信号处理领域中的核心算法之一，被广泛用于音频、视频、通信、图像处理等领域。fft处理器是一种专门用于加速fft计算的硬件设备，它能够通过并行计算来大幅度降低fft计算的时间复杂度，从而提高fft处理的效率。在针对信号处理过程中，傅里叶变换可以将时域信号转换为频域信号。
51.该待处理电力信号可以是电力系统中的电力时域信号，也可以是其它通信系统中的时域信号。将该待处理电力信号输入至该傅里叶变换装置中，由预处理模块中的传感器基于预设采样频率对该待处理电力信号进行采样处理，可以由连续的待处理电力信号得到该待处理电力信号对应的满足预设采样频率的离散信号，即该原始电力采样信号。
52.步骤s102，建立针对原始电力采样信号的自相关函数，并基于自相关函数获取原始电力采样信号对应的最高频率。
53.其中，该自相关函数可以用于衡量该原始电力采样信号在不同时间延迟下的相关性。在一个可能的实现方式中，该自相关函数可以参见以下公式(1)：
[0054][0055]
其中，n为该原始电力采样信号的长度；t为延迟时间值；r(t)用于表征该原始电力
采样信号的相关性。
[0056]
进一步，可以对该自相关函数进行傅里叶变换得到该自相关函数对应的功率谱密度函数，该功率谱密度函数显示了该原始电力采样信号在不同频率上的能量分布，该最高频率则对应于功率谱密度函数中的峰值位置，具体可以参见以下公式(2)：
[0057]fmax
＝fs/t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0058]
其中，fs为原始电力采样信号对应的预设采样频率；t为原始电力采样信号对应的延迟时间值；f
max
为原始电力采样信号对应的最高频率。
[0059]
步骤s103，基于最高频率，以及预先针对待处理电力信号设定的分辨率，得到原始电力采样信号对应的最小采样点数。
[0060]
其中，可以基于傅里叶变换的计算精度要求，预先设定该待处理电力信号的分辨率。在一些可能的实现方式中，可以通过以下公式(3)计算得到该最小采样点数：
[0061]
m ＝ 2^(ceil(log2(2 * fmax/k)))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0062]
其中，f
max
为原始电力采样信号对应的最高频率；k为预先针对待处理电力信号设定的分辨率，可以区分出k个频率成分；ceil表示向上取整；m为该原始电力采样信号对应的最小采样点数，该最小采样点数为2的整数次幂，该最小采样点数为进行傅里叶变换处理器计算的输入信号的采样点数。
[0063]
步骤s104，获取原始电力采样信号的原始采样点数，并基于最小采样点数和原始采样点数，对原始电力采样信号进行处理，得到待处理电力信号对应的目标电力采样信号。
[0064]
其中，该最小采样点数为进行傅里叶变换处理器计算的输入信号的采样点数，因此，可以基于该最小采样点数对该原始电力采样信号进行处理，使得获得的该目标电力采样信号满足傅里叶变换处理器计算的输入信号的要求。该目标电力采样信号的采样点数为该最小采样点数，可以作为傅里叶变换处理器计算的输入信号。
[0065]
步骤s105，将目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。
[0066]
其中，傅里叶变换处理器的核心算法是一种基于fft(快速傅里叶变换)算法，可以对任意长度的离散时间信号进行快速傅里叶变换的方法。该算法是通过将信号分解成若干个长度为2的幂次的子序列，利用fft算法对每个子序列进行傅里叶变换，并将它们组合起来得到整个信号的傅里叶变换结果。而fft算法本质上也是把长序列dft计算分割为较短序列的dft计算，其中需要计算的部分为蝶形运算。
[0067]
在一些可能的实现方式中，傅里叶变换处理器可以基于以下公式(4)针对该目标电力采样信号进行计算，得到待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。
[0068][0069]
其中，为旋转因子，n为该最小采样点数；k为第k个旋转因子。
[0070]
本实施例的方法中，该方案可以由傅里叶变换装置执行，可以预先获取电力系统的待处理电力信号，并将该待处理电力信号输入至傅里叶变换装置；该傅里叶变换装置可以基于预设采样频率对待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号；该傅里叶变换装置可以基于该原始电力采样信号在不同时间延迟下的相关性建立该原始电力采样
信号的自相关函数，并基于自相关函数获取原始电力采样信号对应的最高频率；将该最高频率和预先针对待处理电力信号设定的分辨率输入点数配置公式，得到原始电力采样信号对应的最小采样点数；获取原始电力采样信号的原始采样点数，并基于最小采样点数和原始采样点数，对原始电力采样信号进行处理，得到待处理电力信号对应的目标电力采样信号；该傅里叶变换装置可以包括傅里叶处理器，将目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。在本技术实施例的方案中，傅里叶变换装置可以基于最高频率和预先针对待处理电力信号设定的分辨率，获取原始电力采样信号对应的最小采样点数，并基于该最小采样点数对原始电力采样信号进行处理，得到目标电力采样信号，避免需要手动配置采样点数，更加简便，提高了傅里叶变换处理器的计算效率。
[0071]
在一些实施例中，步骤s104中的基于最小采样点数和原始采样点数，对原始电力采样信号进行处理，得到待处理电力信号对应的目标电力采样信号，可以包括：
[0072]
将原始采样点数和最小采样点数进行比对，得到点数比对结果；基于点数比对结果，对原始电力采样信号进行处理，得到待处理电力信号对应的目标电力采样信号。
[0073]
本实施例的方法中，该方案可以基于最小采样点数和原始采样点数，对原始电力采样信号进行处理，得到待处理电力信号对应的目标电力采样信号；该傅里叶变换装置可以包括傅里叶处理器，将目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到待处理电力信号对应的傅里叶变换结果，使得最终进行傅里叶变换处理器进行计算的输入信号满足计算精度要求，和采集频率要求，确保傅里叶变换计算的准确性。
[0074]
具体地，在一些实施例中，如图2所示，基于点数比对结果，对原始电力采样信号进行处理，得到待处理电力信号对应的目标电力采样信号，可以包括：
[0075]
步骤s201，在点数比对结果表征为原始采样点数小于最小采样点数的情况下，对原始电力采样信号进行插值处理，得到目标电力采样信号。
[0076]
其中，在点数比对结果表征为原始采样点数小于最小采样点数的情况下，表明该原始电力采样信号的分辨率不满足预先设定的分辨率的要求，而且，原采样点数也不满足最小采样点数的要求。此时，可以对原始电力采样信号进行插值处理，该插值处理可以理解为就是在原始电力采样信号各个信号点之间插入相应的值，一般情况下可以插入零值，以延长该原始电力采样信号的信号点数量。
[0077]
步骤s202，在点数比对结果表征为原始采样点数等于最小采样点数的情况下，将原始电力采样信号确定为目标电力采样信号。
[0078]
其中，在点数比对结果表征为原始采样点数等于最小采样点数的情况下，表明该原始电力采样信号的分辨率满足预先设定的分辨率的要求，该原始采样点数也满足傅里叶变换处理器针对该待处理电力信号的计算精度要求，在这种情况下，可以将原始电力采样信号确定为目标电力采样信号。
[0079]
步骤s203，在点数比对结果表征为原始采样点数大于最小采样点数的情况下，对原始电力采样信号进行重采样处理，得到目标电力采样信号。
[0080]
其中，在点数比对结果表征为原始采样点数大于最小采样点数的情况下，需要对原始电力采样信号进行抽取处理，即重采样处理，该重采样处理的过程中，以该最小采样点数确定重采样频率，进而，以该重采样频率进行针对该电力采样信号的重采样处理，得到该目标电力采样信号。
[0081]
本实施例的方法中，该方案可以基于最小采样点数和原始采样点数，对原始电力采样信号进行处理，得到待处理电力信号对应的目标电力采样信号；该傅里叶变换装置可以包括傅里叶处理器，将目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到待处理电力信号对应的傅里叶变换结果，使得最终进行傅里叶变换处理器进行计算的输入信号满足计算精度要求，和采集频率要求，确保傅里叶变换计算的准确性。
[0082]
在一些实施例中，步骤s201可以包括：
[0083]
基于最小采样点数，确定插值处理的插零个数；根据插零个数，对原始电力采样信号进行插值处理，得到目标电力采样信号。
[0084]
其中，在点数比对结果表征为原始采样点数小于最小采样点数的情况下，需要对该原始电力采样信号进行插值处理。具体地，可以将该原始电力采样信号的信号长度与该原始采样点数的商确定为该原始电力采样信号的信号间隔；接下来，可以基于该最小采样点数，确定针对该原始电力采样信号的扩充倍数，例如，若需要对该原始电力采样信号扩充5倍，得到该目标电力采样信号，则可以在该原始电力采样信号中相邻信号点之间的各信号间隔中间插入5-1，即4个零值。
[0085]
在一些实施例中，步骤s203可以包括：
[0086]
将重采样处理的采样点数设置为最小采样点数；对原始电力采样信号进行满足最小采样点数的重采样处理，得到目标电力采样信号。
[0087]
其中，在点数比对结果表征为原始采样点数大于最小采样点数的情况下，，需要对原始电力采样信号进行抽取处理，即重采样处理，该重采样处理的过程中，以该最小采样点数确定重采样频率，进而，以该重采样频率进行针对该电力采样信号的重采样处理，得到该目标电力采样信号。
[0088]
本实施例的方法中，该方案可以基于最小采样点数和原始采样点数，对原始电力采样信号进行处理，得到待处理电力信号对应的目标电力采样信号；该傅里叶变换装置可以包括傅里叶处理器，将目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到待处理电力信号对应的傅里叶变换结果，使得最终进行傅里叶变换处理器进行计算的输入信号满足计算精度要求，和采集频率要求，确保傅里叶变换计算的准确性。
[0089]
在一些实施例中，步骤s102中的基于自相关函数获取原始电力采样信号对应的最高频率，可以包括：
[0090]
根据自相关函数获取针对电力采样信号对应的第一个极大值的延迟时间值；获取原始电力采样信号的采样频率，并将采样频率和延迟时间值之商确定为最高频率。
[0091]
其中，该自相关函数可以用于衡量该原始电力采样信号在不同时间延迟下的相关性。在一个可能的实现方式中，该自相关函数可以参见以下公式(1)：
[0092][0093]
其中，n为该原始电力采样信号的长度；t为延迟时间值；r(t)用于表征该原始电力采样信号的相关性。
[0094]
进一步，可以对该自相关函数进行傅里叶变换得到该自相关函数对应的功率谱密度函数，该功率谱密度函数显示了该原始电力采样信号在不同频率上的能量分布，该最高频率则对应于功率谱密度函数中的峰值位置，具体可以参见以下公式(2)：
[0095]fmax
＝fs/t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0096]
其中，fs为原始电力采样信号对应的预设采样频率；t为原始电力采样信号对应的延迟时间值；f
max
为原始电力采样信号对应的最高频率。
[0097]
本实施例的方法中，该傅里叶变换装置可以基于该原始电力采样信号在不同时间延迟下的相关性建立该原始电力采样信号的自相关函数，并基于自相关函数获取原始电力采样信号对应的最高频率；进而，可以基于最高频率和预先针对待处理电力信号设定的分辨率，获取原始电力采样信号对应的最小采样点数，并基于该最小采样点数对原始电力采样信号进行处理，得到目标电力采样信号，避免需要手动配置采样点数，更加简便，提高了傅里叶变换处理器的计算效率。
[0098]
在另一个实施例中，如图3所示，提供了一种电力信号处理方法，可以包括：
[0099]
步骤s301，获取电力系统的待处理电力信号，并基于预设采样频率对待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号。
[0100]
其中，在一些可能的实现方式中，本实施例的方案可以由傅里叶变换装置执行实现，该傅里叶变换装置可以包括预处理模块和傅里叶变换处理器，在另一个可能的实现方式中，该预处理模块也可以配置在傅里叶变换处理器中。
[0101]
傅里叶变换(fast fourier transform，fft)是数字信号处理领域中的核心算法之一，被广泛用于音频、视频、通信、图像处理等领域。fft处理器是一种专门用于加速fft计算的硬件设备，它能够通过并行计算来大幅度降低fft计算的时间复杂度，从而提高fft处理的效率。在针对信号处理过程中，傅里叶变换可以将时域信号转换为频域信号。
[0102]
该待处理电力信号可以是电力系统中的电力时域信号，也可以是其它通信系统中的时域信号。将该待处理电力信号输入至该傅里叶变换装置中，由预处理模块中的传感器基于预设采样频率对该待处理电力信号进行采样处理，可以由连续的待处理电力信号得到该待处理电力信号对应的满足预设采样频率的离散信号，即该原始电力采样信号。
[0103]
步骤s302，建立针对原始电力采样信号的自相关函数，根据自相关函数获取针对电力采样信号对应的第一个极大值的延迟时间值。
[0104]
步骤s303，获取原始电力采样信号的采样频率，并将采样频率和延迟时间值之商确定为最高频率。
[0105]
其中，该自相关函数可以用于衡量该原始电力采样信号在不同时间延迟下的相关性。在一个可能的实现方式中，该自相关函数可以参见以下公式(1)：
[0106][0107]
其中，n为该原始电力采样信号的长度；t为延迟时间值；r(t)用于表征该原始电力采样信号的相关性。
[0108]
进一步，可以对该自相关函数进行傅里叶变换得到该自相关函数对应的功率谱密度函数，该功率谱密度函数显示了该原始电力采样信号在不同频率上的能量分布，该最高频率则对应于功率谱密度函数中的峰值位置，具体可以参见以下公式(2)：
[0109]fmax
＝fs/t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0110]
其中，fs为原始电力采样信号对应的预设采样频率；t为原始电力采样信号对应的延迟时间值；f
max
为原始电力采样信号对应的最高频率。
[0111]
步骤s304，基于最高频率，以及预先针对待处理电力信号设定的分辨率，得到原始电力采样信号对应的最小采样点数。
[0112]
其中，可以基于傅里叶变换的计算精度要求，预先设定该待处理电力信号的分辨率。在一些可能的实现方式中，可以通过以下公式(3)计算得到该最小采样点数：
[0113]
m ＝ 2^(ceil(log2(2 * fmax/k)))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0114]
其中，f
max
为原始电力采样信号对应的最高频率；k为预先针对待处理电力信号设定的分辨率，可以区分出k个频率成分；ceil表示向上取整；m为该原始电力采样信号对应的最小采样点数，该最小采样点数为2的整数次幂，该最小采样点数为进行傅里叶变换处理器计算的输入信号的采样点数。
[0115]
步骤s305，获取原始电力采样信号的原始采样点数，将原始采样点数和最小采样点数进行比对，得到点数比对结果。
[0116]
步骤s306，基于点数比对结果，对原始电力采样信号进行处理，得到待处理电力信号对应的目标电力采样信号。
[0117]
基于点数比对结果，对原始电力采样信号进行处理，得到待处理电力信号对应的目标电力采样信号，可以包括：
[0118]
1、在点数比对结果表征为原始采样点数小于最小采样点数的情况下，对原始电力采样信号进行插值处理，得到目标电力采样信号。
[0119]
其中，在点数比对结果表征为原始采样点数小于最小采样点数的情况下，表明该原始电力采样信号的分辨率不满足预先设定的分辨率的要求，而且，原采样点数也不满足最小采样点数的要求。此时，可以对原始电力采样信号进行插值处理，该插值处理可以理解为就是在原始电力采样信号各个信号点之间插入相应的值，一般情况下可以插入零值，以延长该原始电力采样信号的信号点数量。
[0120]
2、在点数比对结果表征为原始采样点数等于最小采样点数的情况下，将原始电力采样信号确定为目标电力采样信号。
[0121]
其中，在点数比对结果表征为原始采样点数等于最小采样点数的情况下，表明该原始电力采样信号的分辨率满足预先设定的分辨率的要求，该原始采样点数也满足傅里叶变换处理器针对该待处理电力信号的计算精度要求，在这种情况下，可以将原始电力采样信号确定为目标电力采样信号。
[0122]
3、在点数比对结果表征为原始采样点数大于最小采样点数的情况下，对原始电力采样信号进行重采样处理，得到目标电力采样信号。
[0123]
其中，在点数比对结果表征为原始采样点数大于最小采样点数的情况下，需要对原始电力采样信号进行抽取处理，即重采样处理，该重采样处理的过程中，以该最小采样点数确定重采样频率，进而，以该重采样频率进行针对该电力采样信号的重采样处理，得到该目标电力采样信号。
[0124]
步骤s307，将目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。
[0125]
其中，傅里叶变换处理器的核心算法是一种基于fft(快速傅里叶变换)算法，可以对任意长度的离散时间信号进行快速傅里叶变换的方法。该算法是通过将信号分解成若干个长度为2的幂次的子序列，利用fft算法对每个子序列进行傅里叶变换，并将它们组合起来得到整个信号的傅里叶变换结果。而fft算法本质上也是把长序列dft计算分割为较短序列的dft计算，其中需要计算的部分为蝶形运算。
[0126]
在一些可能的实现方式中，傅里叶变换处理器可以基于以下公式(4)针对该目标电力采样信号进行计算，得到待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。
[0127][0128]
其中，为旋转因子，n为该最小采样点数；k为第k个旋转因子。
[0129]
本实施例的方法中，该方案可以由傅里叶变换装置执行，可以预先获取电力系统的待处理电力信号，并将该待处理电力信号输入至傅里叶变换装置；该傅里叶变换装置可以基于预设采样频率对待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号；该傅里叶变换装置可以基于该原始电力采样信号在不同时间延迟下的相关性建立该原始电力采样信号的自相关函数，并基于自相关函数获取原始电力采样信号对应的最高频率；将该最高频率和预先针对待处理电力信号设定的分辨率输入点数配置公式，得到原始电力采样信号对应的最小采样点数；获取原始电力采样信号的原始采样点数，并基于最小采样点数和原始采样点数，对原始电力采样信号进行处理，得到待处理电力信号对应的目标电力采样信号；该傅里叶变换装置可以包括傅里叶处理器，将目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。在本技术实施例的方案中，傅里叶变换装置可以基于最高频率和预先针对待处理电力信号设定的分辨率，获取原始电力采样信号对应的最小采样点数，并基于该最小采样点数对原始电力采样信号进行处理，得到目标电力采样信号，避免需要手动配置采样点数，更加简便，提高了傅里叶变换处理器的计算效率。
[0130]
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0131]
基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电力信号处理方法的电力信号处理装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个电力信号处理装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电力信号处理方法的限定，在此不再赘述。
[0132]
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种电力信号处理装置，包括：采样模块401、第一计算模块402、第二计算模块403、处理模块404和第三计算模块405，其中：
[0133]
采样模块401，用于获取电力系统的待处理电力信号，并基于预设采样频率对所述待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号；
[0134]
第一计算模块402，用于建立针对所述原始电力采样信号的自相关函数，并基于所述自相关函数获取所述原始电力采样信号对应的最高频率；
[0135]
第二计算模块403，用于基于所述最高频率，以及预先针对所述待处理电力信号设定的分辨率，得到所述原始电力采样信号对应的最小采样点数；
[0136]
处理模块404，用于获取所述原始电力采样信号的原始采样点数，并基于所述最小
采样点数和所述原始采样点数，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号；
[0137]
第三计算模块405，用于将所述目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到所述待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。
[0138]
另外，处理模块404，还用于：将所述原始采样点数和所述最小采样点数进行比对，得到点数比对结果；基于所述点数比对结果，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号。
[0139]
处理模块404，进一步用于：在所述点数比对结果表征为所述原始采样点数小于所述最小采样点数的情况下，对所述原始电力采样信号进行插值处理，得到所述目标电力采样信号；在所述点数比对结果表征为所述原始采样点数等于所述最小采样点数的情况下，将所述原始电力采样信号确定为所述目标电力采样信号；在所述点数比对结果表征为所述原始采样点数大于所述最小采样点数的情况下，对所述原始电力采样信号进行重采样处理，得到所述目标电力采样信号。
[0140]
处理模块404，还用于：基于所述最小采样点数，确定所述插值处理的插零个数；根据所述插零个数，对所述原始电力采样信号进行插值处理，得到所述目标电力采样信号。
[0141]
进一步地，处理模块404，还用于：将所述重采样处理的采样点数设置为所述最小采样点数；对所述原始电力采样信号进行满足所述最小采样点数的重采样处理，得到所述目标电力采样信号。
[0142]
第一计算模块402，还用于：根据所述自相关函数获取针对所述电力采样信号对应的第一个极大值的延迟值；获取所述原始电力采样信号的采样频率，并将所述采样频率和所述延迟值之商确定为所述最高频率。
[0143]
上述电力信号处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0144]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电力信号处理相关数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电力信号处理方法。
[0145]
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0146]
在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0147]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0148]
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被
处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0149]
需要说明的是，本技术所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
[0150]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory，mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory，fram)、相变存储器(phase change memory，pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
[0151]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0152]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种电力信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取电力系统的待处理电力信号，并基于预设采样频率对所述待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号；建立针对所述原始电力采样信号的自相关函数，并基于所述自相关函数获取所述原始电力采样信号对应的最高频率；基于所述最高频率，以及预先针对所述待处理电力信号设定的分辨率，得到所述原始电力采样信号对应的最小采样点数；获取所述原始电力采样信号的原始采样点数，并基于所述最小采样点数和所述原始采样点数，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号；将所述目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到所述待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述最小采样点数和所述原始采样点数，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号，包括：将所述原始采样点数和所述最小采样点数进行比对，得到点数比对结果；基于所述点数比对结果，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述点数比对结果，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号，包括：在所述点数比对结果表征为所述原始采样点数小于所述最小采样点数的情况下，对所述原始电力采样信号进行插值处理，得到所述目标电力采样信号；在所述点数比对结果表征为所述原始采样点数等于所述最小采样点数的情况下，将所述原始电力采样信号确定为所述目标电力采样信号；在所述点数比对结果表征为所述原始采样点数大于所述最小采样点数的情况下，对所述原始电力采样信号进行重采样处理，得到所述目标电力采样信号。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述点数比对结果表征为所述原始采样点数小于所述最小采样点数的情况下，对所述原始电力采样信号进行插值处理，得到所述目标电力采样信号，包括：基于所述最小采样点数，确定所述插值处理的插零个数；根据所述插零个数，对所述原始电力采样信号进行插值处理，得到所述目标电力采样信号。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述点数比对结果表征为所述原始采样点数大于所述最小采样点数的情况下，对所述原始电力采样信号进行重采样处理，得到所述目标电力采样信号，包括：将所述重采样处理的采样点数设置为所述最小采样点数；对所述原始电力采样信号进行满足所述最小采样点数的重采样处理，得到所述目标电力采样信号。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述自相关函数获取所述原始电
力采样信号对应的最高频率，包括：根据所述自相关函数获取针对所述电力采样信号对应的第一个极大值的延迟时间值；获取所述原始电力采样信号的采样频率，并将所述采样频率和所述延迟时间值之商确定为所述最高频率。7.一种电力信号处理装置，其特征在于，所述装置包括：采样模块，用于获取电力系统的待处理电力信号，并基于预设采样频率对所述待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号；第一计算模块，用于建立针对所述原始电力采样信号的自相关函数，并基于所述自相关函数获取所述原始电力采样信号对应的最高频率；第二计算模块，用于基于所述最高频率，以及预先针对所述待处理电力信号设定的分辨率，得到所述原始电力采样信号对应的最小采样点数；处理模块，用于获取所述原始电力采样信号的原始采样点数，并基于所述最小采样点数和所述原始采样点数，对所述原始电力采样信号进行处理，得到所述待处理电力信号对应的目标电力采样信号；第三计算模块，用于将所述目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到所述待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述的方法的步骤。9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的方法的步骤。10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请实施例提供了一种电力信号处理方法、装置、系统、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。该方法包括：基于预设采样频率对待处理电力信号进行采样处理，得到原始电力采样信号；基于该原始电力采样信号的自相关函数获取原始电力采样信号对应的最高频率；根据最高频率和预先针对待处理电力信号设定的分辨率，得到原始电力采样信号对应的最小采样点数；获取原始电力采样信号的原始采样点数，基于最小采样点数和原始采样点数，对原始电力采样信号进行处理，得到待处理电力信号对应的目标电力采样信号；将目标电力采样信号输入傅里叶变换处理器，得到待处理电力信号对应的傅里叶变换结果。该方法更加简便，提高了傅里叶变换处理器的计算效率。器的计算效率。器的计算效率。


技术研发人员：邝野 曾令腾 陶伟 吴雨沼 陈波 王泽宇 向柏澄 杨英杰 谢心昊
受保护的技术使用者：南方电网数字电网研究院有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/9/19