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《基于DFT 的高精度相量测量的新算法》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、总第46卷第522期电测与仪表Vol.46No.5222009年第06期ElectricalMeasurement&InstrumentationJun.2009基于DFT的高精度相量测量的新算法王超,汪芳宗(三峡大学电气信息学院,湖北宜昌443002)摘要:在传统的离散傅里叶算法的基础上提出了一种新的相量测量算法。首先,对纯基波信号,该算法利用2个数据窗的DFT变换数据推导出了一个关于频率偏移的方程,解此方程后可以求出基波信号的频率、幅值及相位的精确解,在推导过程中无任何近似误差,有效减小计算
2、量的同时提高了测量的精确性;接着,为了提高谐波情况下测量的精度,利用采样起点间隔半个信号周期的DFT变换数据进行谱泄漏抵消;然后用前面的方法进行相量测量,通过跟踪采样频率,进而再次测量;最后,分别对存在谐波和噪声的情况进行了仿真。结果表明,该算法在各种情况下具有测量精度高的优点。关键词:相量测量;DFT变换;谱泄漏中图分类号:TM934文献标识码:A文章编号:1001-1390(2009)06-0013-04AHigh-PrecisionAlgorithmforPhasorMeasurement
3、BasedonDFTWANGChao,WANGFang-zong(CollegeofElectricalEngineering&InformationTechnology,ChinaThreeGeorgesUniversity,Yichang443002,Hubei,China)Abstract:AnewphasormeasurementapproachbasedonconventionalDFTalgorithmhasbeenproposed.Firstly,withthefundamenta
4、lsignal,theequationoffrequencydeviationcanbeobtainedbyusingofdataderivedfromDFToftwodatawindowsintheproposedapproach.Hence,theaccuratefrequency,amplitudeandphaseoffundamentalsignalcanbeobtainedaftersolvingthisequation,andthereisnoanyapproximateerrori
5、ntheprocessofderivationoftheproposedapproachinwhichtheoperationamountcanbeeffectivelyreducedandthemeasurementaccuracyisimproved.Then,inordertoimprovethemeasurementaccuracywithharmonics,itisappliedbycounteractingthespectrumleakageofdataderivedfromDFTo
6、ftwodatawindowswhichstaggerabouthalfperiodofsignal,thesamealgorithmofmeasurephasor,trackingofsamplingfrequency,andmeasuringagain.Finally,signalswithharmonicsandnoisesaresimulatedrespectively,andtheresultsshowhighaccuracyofthisalgorithminallthesesitua
7、tions.Keywords:phasormeasurement,discreteFouriertransform,spectrumleakage0引言法主要是基于离散傅里叶变换(DiscreteFourier[8]相量一直是反映电力系统运行特性的重要依据,Transform,DFT)算法。当电网处于额定工频时,DFT近几年基于全球定位系统(GPS)、数字信号处理技术算法具有良好的性能,相量测量结果十分准确。但当以及电力通信技术的快速发展,被广泛应用的广域测电网基频偏离额定频率时,传统DFT算法
8、的测量结量系统(WideAreaMeasurementSystem,WAMS)中的果将产生较大的误差。同步相量测量单元(PMU)已能够实现在线测量电力为了得到高精度的测量值,迄今为止,已有很多文[9-11]系统中的相量,进而监控电网的动态运行,确保了电献在传统的DFT算法基础上提出了一些改进方法,力系统的稳定运行。本文在仔细分析了DFT变换后,针对减小测量误差,相量测量包括频率、相角、幅值的测量,以相角测提出了一种高精度DFT相量测量算法,其基本思路是量和频率测量为主。国内外学者提出了多种相量测