基于αβ变换的快速高精度频率测量方法

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1、第36卷第19期2008年10月1日电力系统保护与控制PowerSystemProtectionandControlVbl．36No．19Oct．1．2008基于0cp变换的快速高精度频率测量方法马骁1，宋新利1，罗伟强2，丁镭3(1．承德供电公司，河北承德067000；2．华北电力大学电气工程学院，河北保定071003；3．北京电力公司亦庄供电公司，北京100054)摘要：基于aB变换，通过数学推导，提出了一种快速跟踪电网频率的方法。该方法将追踪分为初始频率获取过程和迭代追1踪过程。由于用求导替代了ap变换中的相位延迟，加快了追踪速

2、度，初始频率获取过程能够在÷～l周期内跟踪上信号频率。Z为了增强算法的抗干扰性，针对求导替换带来的阻尼波动误差，及反正切运算带来的相位突变，采取了相应的抑制措施。通过在MATLAB中对各种信号仿真表明了该方法简单，实时性好，能够以高精度快速跟踪上系统频率．关键词：aB变换；频率测量；相角差Arapidhigh·precisionmeasuringmethodforfrequencybasedonuptransformMAXia01，SONGXin—lil，LUOWei．qian92，DINGLei3(1．ChengduPowerSup

3、plyCompany，Chengde067000，China；2．NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China；3．YizhuangPowerSupplyBranch，BeijingElectricPowerCompany，BeUing100054，China)Abstract：BasedonⅡBtransform，throughmathematicalderivation，afast-track130wetfrequencymethodisproposed．Thismet

4、hoddividestheffackintotWOprocesses：tIleinitialacquisitionprocessanditerativefrequencytrackingprocess．Byusingdifferentialcoefficientinsteadofphasedelay，thetrackingspeedisacceleratedandthenthefirstprocesscanaccesssignalfrequencybetween1／2and1signalcycle．InordertOenhanceth

5、eanti-jamming，thispapertakescorrespondingrestraintmeasurestoreducedampedwaveerrorbroughtbyusingdifferentialeoefficientinsteadofphasedelayandphasemutationbroughtbyANTANOperators．MATLABsimulationshowsthatthemethodiSsimple，real．time，high．precision，iSabletOfast．trackthesyst

6、emfrequency．Keywords：aBtransform；frequencymeasuring；phaseangledifference中图分类号：TM744文献标识码：A文章编号：1674—3415(2008)19．0001．040引言频率是电力系统主要的性能参数，对系统频率进行监测跟踪是实现电力系统正常运行、控制和调节的基础。从实现手段来看，频率跟踪有硬件法和软件法两种方案。硬件法由于需要增加锁相环或波形整形电路，因此成本高⋯；软件法实现简单，适合目前各种装置微型化发展趋势。近年来，涌现了多种频率跟踪算法，主要有离散傅里叶

7、变换法、最小平方法(LMS)、递推最小二乘法(RLS)、卡尔曼滤波法、牛顿迭代法、小波分析法、自适应陷波器法等及相关改进算i!去I卜引。这些算法在跟踪速度、准确度、计算量、实现难易程度、抑制谐波及抗噪能力等方面各有优缺点，但一般难以同时兼顾瞬时性和准确度的要求。在探索改进上述方法的同时，寻求新算法将是一个合理的选择。qB变换很早就成功应用到电力系统中，如对电压暂降的检测‘61，但将其用到频率跟踪方面鲜有见闻。本文尝试将0【B变换应用到频率追踪方面，公式推导及算例表明了该方法的正确性。1算法原理1．1测频的基本算法【71假设信号双f)中

8、仅含有基频分量厶，五的额定值为而，采样频率fs=Nf0，贝tJA=f0+△乒X(t)=X。sin(2nf．t+磊)=X。sin(2nfot+磊+27【Aft)令6(0=2nAil+磊，则：_d8：2群(1)出。一用离散的