广域测量系统中相量算法的研究

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1、中文摘要对电网互联运行安全的最大威胁是系统运行稳定性(功角稳定、电压稳定和频率稳定)的破坏。丰富而详实的系统运行数据，是研究分析系统稳定性的基础。电力系统中各发电机、母线的相量是表征系统运行状态的重要参量，人们很早就开始研究相量的在线测量。但是，受到当时技术条件的限制，相量在线测量及其应用一直没有取得实质性的进展。随着全球定位系统、数字信号处理器技术以及以太网通讯技术的发展，电力系统运行状态的在线测量技术越来越成熟，已为电网向着大面积实时监测和控制方向的发展奠定了坚实的基础。对于同步相量的计算，目前大多采用递归或非递归的离散傅立叶算法。电力系统中的电压、电流信号，除

2、工频基波以外，还包含着整数次谐波、间谐波和次谐波等。本文在分析各种同步采样时和非同步采样时的相量算法的基础上，针对信号存在频偏、谐波、振荡等现实问题，提出了一种基于准同步采样和傅氏分析的频率跟踪、相角估计的实用算法。它用克服衰减分量的离散傅立叶算法和线性插值法计算任意时刻的估计相量，用迭代算法寻找相角差为零的相邻周期的两个估计相量，继而对采样数据进行同步化处理以获取信号的相角。仿真结果表明：该方法具有抗干扰能力强、测量精度高和计算速度快等优点，可广泛应用于各种相量测量或频率测量装置中。关键词：广域测量系统电力系统离散傅氏变换法频率偏移相角测量ABSTRACTPowe

3、rsystemsoperationsecttrityincludespower-anglestabilization，voltagestabilization，andfrequencystabilization．Togetsafeoperationofintereonnectednetworks，it’SveryimportanttOavoidthedanaagetopowersystemsoperationsecurity．Abundantandobjectivedataofsystemsoperationarethebaseofsystemstabilityan

4、alysis．Sincebusphasorisallimportantparametercharacterizingthesystem’Srunningstates，peoplehaveresearchedtheon—linephasormeasurementforalongtime．However,limitedbythetechnicalconditionofthetime，theon-linephasormeasurementanditsapplicationhavenotmadeanysubstantiveprogressallthewhile．Alongw

5、iththedevelopmentofGlobalPositioningSystem，DigitalSignalProcessor,andEthemetcommunicationtechnology，theon-linephasormeasurementinpowersystemisgrowingmatureAndithashelpedtosettleafirmbaseforprogressofelectricnetworkstowardsreal·timemonitorandcontrolinlargeacreage．Asconcerningthecalculat

6、ion，recursiveDFTornon-recursiveDFTisemployedpresentlytocalculatethesynchronizedphasor．Besidespowerfundarnentalwave，thevoltageandcurrentofpowersystemincludeintegerharmonics．inter-harmonicsandsub—harmonics．Inthefaceoftheproblemssuchasfrequencyshift，harmonic，oscillatingmovementandSOon，ame

7、thodbasedonquasi—synchronoussamplingandDFTalgorithmisproposedinthispal：}ertotrackfrequencyandmeasurephase，byanalyzingvariousapproachesforthephasormeasurementwhicharebasedonsynchronizedsamplingorquasi—synchronoussampling．Intheprocessofcalculatingfrequency,theDFTwhichCaneliminatedecayi