(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 103077155 A
(43)申请公布日 2013.05.01
(21)申请号 CN201210579637.1
(22)申请日 2012.12.27
(71)申请人 华自科技股份有限公司
    地址 410205 湖南省长沙市高新开发区麓谷麓松路609号
(72)发明人 邓东红 龙宇平 张志峰 潘前华 李焕文
(74)专利代理机构 湘潭市汇智专利事务所
    代理人 颜昌伟
(51)Int.CI
      G06F17/15
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      一种电力系统相量角度的计算方法
(57)摘要
      本发明公开了一种电力系统相量角度的计算方法，包括：根据正切或余切值设计一个查询表格，将正切值从0开始按相同的步长增加至1，每一个步长值的通过反正切计算出来的结果按顺序形成查询表格的一个元素，元素的实际值根据需要计算的精度设计出小数位输出；根据相量的实部虚部，计算出正切值，若正切值大于1，则计算出余切值，并取绝对值，获得计算结果；调用查询表格数据，通过将角度或对应的弧度值在复数平面上分成八个区，根据八个区的特征获取实际的角度或弧度结果。本发明可以解决计算花销和计算精度之间的矛盾，在同样的CPU中使用此算法，运算时间优于系统调用函数，精度可以根据查询表格的设计满足应用上的需求。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种电力系统相量角度的计算方法，其特征在于，包括：           
（1）根据正切或余切值设计一个查询表格，将正切值从0开始按相同的步            长增加至1，每一个步长值的通过反正切计算出来的结果按顺序形成查询表格的            一个元素，元素的实际值根据需要计算的精度设计出小数位输出；           
（2）根据相量的实部虚部，计算出正切值，若正切值大于1，则计算出余            切值，并取绝对值，获得计算结果；           
（3）调用查询表格数据，通过将角度或对应的弧度值在复数平面上分成八            个区，根据八个区的特征获取实际的角度或弧度结果。           
2.根据权利要求1所述的电力系统相量角度的计算方法，其特征在于，所            述计算查询表格元素的公式为：           
tbl[n]=arctg(B*n)*K，（0≤n，n≤(B+1)/B）；           
其中tbl[]为查询表格，B为设定的步长，arctg(B*n)计算结果可以根据需要            输出为角度或弧度值，K为表格计算精度，n为从0开始自然增长的整数。           
3.根据权利要求2所述的电力系统相量角度的计算方法，其特征在于，所            述根据相量的实部虚部，计算出正切值，若正切值大于1，则计算出余切值，并            取绝对值，获得计算结果具体为：           
令需要计算的相量值为R+jX，计算顺序及公式如下：           
M=|R/X|*k，（|R|<|X|）；           
M=|X/R|*k，（|R|>|X|）；           
B=B*k；           
temp=M/B，（temp取整）；           
Ang_temp=tbl[temp]+(M-temp*B)*(tbl[temp+1]-tbl[temp])/B；           
其中，Ang_temp为计算的角度或弧度结果，M为小于等于1的正切或余切            值。           
4.根据权利要求3所述的电力系统相量角度的计算方法，其特征在于，所            述通过将角度或对应的弧度值在复数平面上分成八个区具体为：           
1区：[0°,45°]或[0,<sup>π</sup>/4]，此时R≥0，X≥0，|R|≥|X|；           
2区：[45°,90°]或[<sup>π</sup>/4,<sup>π</sup>/2]，此时R≥0，X≥0，|R|≤|X|；           
3区：[90°,135°]或[<sup>π</sup>/2,3<sup>π</sup>/4]，此时R≤0，X≥0，|R|≤|X|；           
4区：[135°,180°]或[3<sup>π</sup>/4,<sup>π</sup>]，此时R≤0，X≥0，|R|≥|X|；           
5区：[180°,225°]或[<sup>π</sup>,5<sup>π</sup>/4]，此时R≤0，X≤0，|R|≥|X|；           
6区：[225°,270°]或[5<sup>π</sup>/4,3<sup>π</sup>/2]，此时R≤0，X≤0，|R|≤|X|；         
 
7区：[270°,315°]或[3<sup>π</sup>/2,7<sup>π</sup>/4]，此时R≥0，X≤0，|R|≤|X|；           
8区：[315°,360°]或[7<sup>π</sup>/4,2<sup>π</sup>]，此时R≥0，X≤0，|R|≥|X|。           
说  明  书
<p>技术领域       
本发明涉及相量角度的计算方法，更具体的说涉及一种电力系统相量角度        的计算方法。       
背景技术       
电力系统的相量的角度是一个重要的观测量，电力系统的方向计算、阻抗        计算、相序判断等需要实时测量其值，并根据其值的变化作出相应的控制措施。        电力系统常用的角度
计算方法，采用CPU提供的系统函数，包括反余弦、反正        弦、反正切或反余切，但不管是以上哪种方法，计算时间依赖于CPU的运算速        度，对于电力系统的自动化设备来说，使用于测控领域的CPU主频有限，针对        实时性要求比较高的场合，需要设计一种简易的算法，解决计算花销与计算精        度之间的矛盾，使其既能易于在电力系统测控装置上实现，又能满足工程上的        误差要求。       
发明内容       
有鉴于此，本发明提供一种电力系统相量角度的计算方法，可以解决计算        花销和计算精度之间的矛盾，在同样的CPU中使用此算法，运算时间优于系统        调用函数，精度可以根据查询表格的设计满足应用上的需求。       
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种电力系统相量角度        的计算方法，包括：       
（1）根据正切或余切值设计一个查询表格，将正切值从0开始按相同的步        长增加至1，每一个步长值的通过反正切计算出来的结果按顺序形成查询表格的        一个元素，元素的实际值根据需要计算的精度设计出小数位输出；       
>表格的函数使用方法