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《三相电气参量快速和高精度的测量算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2004年第23卷第8期传感器技术(JournalofTransducerTechnology)63三相电气参量快速和高精度的测量算法龙军(广西大学电气工程学院,广西南宁530004)摘要:提出了一种快速富里叶变换FFT算法来测量电力系统基波频率和其它谐波频率的实时值,进而计算出三相电压和电流的有效值与相位的实际值。由于电力系统参数随时都在变化,非正弦信号的系统基波频率不可能是一个确定的值,采用未确定的系统基波频率来采样和测量非正弦信号变化的三相电压和电流将引起很大的误差。因此,提出先准确测量非正弦信号的系统基波频率,然后,采用准确的系统基波频率来采样三
2、相电压和电流,进而再计算三相电压和电流的有效值与相位的实际值、有功功率与电能、无功功率与电能等。这种算法不仅大大缩短计算时间,而且提高了测量的精度,测量精度可以达到0.1%或更高。实例计算的仿真结果及实际应用系统的运行数据都证明:这种算法的可靠性、准确性和快速性。关键词:电力系统;电力测量;富里叶变换;谐波分量中图分类号:TM73;F123.9文献标识码:B文章编号:1000-9787(2004)08-0063-03AccuratefastalgorithmsforpowermeasurementLONGJun(InstofElecEngin,Guang
3、xiUniversity,Nanning530004,China)Abstract:AfastFouriertransformbasedalgorithmispresentedtomeasurethereal2timefrequencyofpowersystemandharmonics,aswellasthereal2timeamplitudesandphasesofvoltagesandcurrentsofthreephase.Becauseofinstantaneouschangeofpowersystemparameters,thebasicfre
4、quencyofnonsinusoidalsignalisimpossibletobeadeterminedvalue,andlargeerrorsaretobemadeinestimationsforpowerparametersiftheundeterminedpowersystembasicfrequencyisusedtosampleandmeasurethreephasevoltagesandcurrentsunderfluctuations.Amethodthatthebasicfrequencyofpowersystemisfirstmea
5、sured,andthenvoltages,currents,activeandreactivepower,activeandreactiveenergyofthreephasearemeasuredwiththeaccuratebasicfrequencyofpowersystemispresented.Theproposedalgorithmisfastincalculation,andtheerrorofmeasurementforpowerparametersisatmost0.1%orhigher.Thetestingresultsandthe
6、dataofpracticalapplicationsystemprovereliability,veracityandcelerityofthisalgorithm.Keywords:powersystem;powermeasurement;Fouriertransform;harmoniccomponent0引言1电力测量计算电力系统谐波分析和估计是电力系统分析的一项重要若为电压信号,且设Uk(k=1,2,⋯,K)为电压k次谐任务。通过电力系统谐波分析首先可以计算出基波频率和波分量的有效值,φi,k为电压k次谐波分量的初相位,则得其它谐波频率,还可以
7、计算出三相电压与电流的有效值与到相位、有功功率、无功功率等。所有这些谐波分量及频率的u(t)=2U1sin(2πf1t+φu,1)+2U2sin(2πf2t+φu,2)+测量精度不仅取决于所采用的测量算法,也取决于所采用⋯+2Uksin(2πfKt+φu,K).(1)的模数转换器件位数的高低和所采用计算位数的高低,在若Uk,R和Uk,I分别是电压k次谐波分量的实部和虚很大程度上取决于在一个周波内对电气参量采用的点数。部,那么,电压各次谐波分量的有效值Uk和实时相位φu,k[1-3〗谐波分析的测量算法可以采用快速富里叶算法和小波[4〗分别为算法,也可以采用
8、遗传算法、模糊算法和神经网络算法。22本文在快速富里叶变换FFT基础上,提出一种
