国产自产21区,亚洲97,免费毛片网,国产啪视频,青青青国产在线观看,国产毛片一区二区三区精品

一種適用于m類pmu單元的同步相量測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于M類PMU單元的同步相量測量方法，該方法包括：將針對(duì)相量因子的低通數(shù)字濾波器與離散傅立葉算法DFT相結(jié)合，計(jì)算得到消除頻譜泄漏后的初始量測相量；利用二階泰勒級(jí)數(shù)對(duì)所述動(dòng)態(tài)相量進(jìn)行擬合，獲得DFT平均化效應(yīng)造成的量測誤差，并基于該誤差對(duì)所述初始相量進(jìn)行補(bǔ)償，獲得精確的動(dòng)態(tài)量測相量；在相量上傳處設(shè)置一針對(duì)M類相量量測單元PMU的低階數(shù)字濾波器，將所述精確的量測相量作為輸入，獲得最終量測相量。通過采用本發(fā)明公開的方法，在輸入為靜態(tài)信號(hào)及動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，均可準(zhǔn)確且快速地進(jìn)行相量量測，其相量量測精度可以滿足IEEE?C37.118.1的要求，并普遍可高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。
【專利說明】一種適用于M類PMU單元的同步相量測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及同步相量測量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種適用于M類PMU單元的同步相
量測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]相量測量單元(Phasor Measurement Unit, PMU)的應(yīng)用對(duì)電力系統(tǒng)的量測技術(shù)帶來了革命性的變革。除了可提供同步相量，其高精度及高速的上傳頻率的優(yōu)點(diǎn)，亦成為其在動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控中廣泛地作為相量數(shù)據(jù)源的原因。IEEE C37.118.1規(guī)定:M類PMU主要用于電力系統(tǒng)信號(hào)的同步量測及分析等應(yīng)用，它不需要具有快速的響應(yīng)速度，但要求精確相量量測的頻帶較寬，且必須具有消除帶外頻率分量的功能。因此，M類PMU能否在較寬的頻帶上獲得精確的量測相量，且不受帶外信號(hào)的影響，是基于M類PMU的應(yīng)用能否對(duì)電力系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行正確分析的關(guān)鍵。
[0003]離散傅立葉算法(Discrete Fourier transform,DFT)因?yàn)槠淇蓪㈩~定頻率分量從含有諧波分量的波形中提取出來以及其計(jì)算簡單的特性，而在PMU中廣泛地得到應(yīng)用。但是，DFT是基于相量的各個(gè)參數(shù)在計(jì)算時(shí)間窗內(nèi)不變，且頻率為額定頻率的假設(shè)基礎(chǔ)上的。在電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程中，這一假設(shè)是不成立的，相量的各個(gè)參數(shù)將隨時(shí)間變化而變化。因此，由于DFT本身的缺陷將在相量量測中導(dǎo)致兩個(gè)問題。第一，頻率發(fā)生偏移以及動(dòng)態(tài)信號(hào)輸入都會(huì)造成頻譜泄漏；第二，靜態(tài)相量模型將導(dǎo)致DFT的平均化效應(yīng)，從而在動(dòng)態(tài)條件下產(chǎn)生較大誤差。
[0004]2011年，發(fā)布了 PMU標(biāo)準(zhǔn)IEEE C37.118.10相比較于舊版PMU標(biāo)準(zhǔn)IEEEC37.118-2005，新的標(biāo)準(zhǔn)在量測測試范圍上有了較大地升級(jí)。例如，增加了動(dòng)態(tài)條件下的量測精度的規(guī)定，以及頻率及頻率變化率的量測精度要求。
[0005]隨著IEEE以及中國PMU標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布及逐步完善，PMU動(dòng)態(tài)條件下的量測精度受到越來越多的研究機(jī)構(gòu)地重視，很多新的技術(shù)在算法中得到了應(yīng)用。然而，目前并沒有一個(gè)算法是基于動(dòng)態(tài)相量模型，無法解決DFT因?yàn)閯?dòng)態(tài)輸入信號(hào)而造成的頻譜泄漏和平均化效應(yīng)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種適用于M類PMU單元的同步相量測量方法，該方法在輸入為靜態(tài)信號(hào)及動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，均可準(zhǔn)確且快速地進(jìn)行相量量測，其相量量測精度可以滿足IEEE C37.118.1的要求，并普遍可高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種適用于M類PMU單元的同步相量測量方法，該方法包括:
[0009]將針對(duì)相量因子的低通數(shù)字濾波器與離散傅立葉算法DFT相結(jié)合，計(jì)算得到消除頻譜泄漏后的初始量測相量；
[0010]利用二階泰勒級(jí)數(shù)對(duì)所述動(dòng)態(tài)相量進(jìn)行擬合，獲得DFT平均化效應(yīng)造成的量測誤差，并基于該誤差對(duì)所述初始相量進(jìn)行補(bǔ)償，獲得精確的動(dòng)態(tài)量測相量；
[0011]在相量上傳處設(shè)置一針對(duì)M類相量量測單元PMU的低階數(shù)字濾波器，將所述精確的量測相量作為輸入，獲得最終量測相量。
[0012]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，該測量方法無論是輸入靜態(tài)信號(hào)還是動(dòng)態(tài)信號(hào)，都可以準(zhǔn)確快速地進(jìn)行相量量測，其相量量測精度不僅滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，并普遍高出標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)數(shù)量級(jí)。該方法不僅可在頻率偏移、電力系統(tǒng)振蕩、失步以及故障時(shí)準(zhǔn)確的量測相量，對(duì)整次諧波、非整次諧波及帶外信號(hào)具有免疫功能。在該方法中采用了大量的查表技術(shù)，且并不需要較高的采樣率，所以對(duì)現(xiàn)代的硬件來說計(jì)算負(fù)擔(dān)并不重，可在實(shí)際裝置中實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種適用于M類PMU單元的同步相量測量方法的流程圖；
[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的幅值量測誤差與頻率的關(guān)系示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的仿真頻率掃面測試中不同基波頻率下的TVE最大值示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的仿真頻率掃面測試中不同基波頻率下的頻率及頻率變化率誤差最大值示意圖；
[0018]圖5為本發(fā)明實(shí)施例一提供的仿真帶外測試中不同調(diào)制頻率下最大TVE示意圖；
[0019]圖6為本發(fā)明實(shí)施例一提供的仿真帶外測試中不同調(diào)制頻率下最大頻率誤差的示意圖；
[0020]圖7為本發(fā)明實(shí)施例一提供的仿真調(diào)制測試中不同調(diào)制頻率下最大TVE示意圖；
[0021]圖8為本發(fā)明實(shí)施例一提供的仿真調(diào)制測試中不同調(diào)制頻率下最大頻率誤差的示意圖；
[0022]圖9為本發(fā)明實(shí)施例一提供的仿真調(diào)制測試中不同調(diào)制頻率下最大頻率變化率誤差的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]實(shí)施例一
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種適用于M類PMU單元的同步相量測量方法的流程圖。如圖1所示，該方法主要包括如下步驟:[0026]步驟11、將針對(duì)相量因子的低通數(shù)字濾波器與離散傅立葉算法DFT相結(jié)合，計(jì)算得到消除頻譜泄漏后的初始量測相量。
[0027]本發(fā)明實(shí)施例中，所述針對(duì)相量因子的低通數(shù)字濾波器基于二階泰勒級(jí)數(shù)的動(dòng)態(tài)相量數(shù)學(xué)模型而獲得；所述動(dòng)態(tài)相量參數(shù)包括幅值、相角、頻率以及頻率變化率；上述參數(shù)在計(jì)算時(shí)間窗內(nèi)都隨時(shí)間變化而變化。
[0028]示例性的，首先將動(dòng)態(tài)基頻信號(hào)表示為:
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種適用于M類PMU單元的同步相量測量方法，其特征在于，該方法包括: 將針對(duì)相量因子的低通數(shù)字濾波器與離散傅立葉算法DFT相結(jié)合，計(jì)算得到消除頻譜泄漏后的初始量測相量； 利用二階泰勒級(jí)數(shù)對(duì)所述動(dòng)態(tài)相量進(jìn)行擬合，獲得DFT平均化效應(yīng)造成的量測誤差，并基于該誤差對(duì)所述初始相量進(jìn)行補(bǔ)償，獲得精確的動(dòng)態(tài)量測相量； 在相量上傳處設(shè)置一針對(duì)M類相量量測單元PMU的低階數(shù)字濾波器，將所述精確的量測相量作為輸入，獲得最終量測相量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述針對(duì)相量因子的低通數(shù)字濾波器基于二階泰勒級(jí)數(shù)的動(dòng)態(tài)相量數(shù)學(xué)模型而獲得； 所述動(dòng)態(tài)相量參數(shù)包括幅值、相角、頻率以及頻率變化率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)相量的數(shù)學(xué)模型公式為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算得到消除頻譜泄漏后的初始量測相量的公式為:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述獲得精確的動(dòng)態(tài)量測相量包括:獲得精確的動(dòng)態(tài)量測相量幅值、相角、頻率以及頻率變化率； 其中，獲得精確的動(dòng)態(tài)量測相量幅值的步驟包括: 將初始量測相量的計(jì)算公式改寫為相量因子的形式:
【文檔編號(hào)】G01R25/00GK104020352SQ201410253799
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】劉灝, 畢天姝 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)