基于全相位Fourier变换电力系统相量

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1、第44卷第504期电测与仪表Vol.44No.5042007年第12期ElectricalMeasurement&InstrumentationDec.2007基于全相位Fourier变换的电力系统相量测量新方法罗蓬，郝晓光，李铁成，王献志（国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄050021）摘要：提出了一种基于全相位Fourier变换（apFFT）的电力系统相量测量新方法。该方法利用apFFT良好的抑制频谱泄露能力以及“相位不变性”，实现了PMU装置快速、准确的相位估计，然后采用时移相位差谱校正法实现了频率以及幅度参数的估计。文中给出了

2、算法具体的计算流程，并采用ARM9微处理器完成了新型PMU测量装置硬件设计。仿真实验表明，在无噪情况下本文方法接近于无偏估计，在参数估计的RMSE相同时，与传统算法相比，本文算法可提供7dB左右的信噪比增益。关键词：电力系统；相量测量单元；全相位快速Fourier变换；相位不变性中图分类号：TM73文献标识码：A文章编号：1001-1390（2017）00-0000-00Anewvectormeasurementmethodforpowersystembasedonall-phasefourierFouriertransformLuoPen

3、g,HaoXiaoguang,LiTiecheng,WangXianzhi(StateGridHebeiElectricPowerResearchInstitute,Shijiazhuang050021,China)Abstract：AnovelvectorestimationmeasurementmethodforPMUsinpowersystemisproposedinthispaper,whichisbasedonall-phasefastFouriertransform(apFFT).DuetoapFFT’sexcellentper

4、formanceofapFFTinsuppressingspectralleakageandthepropertyof‘phaseinvariantinvariance’,thismethodcanrealizethefastandaccurateestimationofPMUphaseangle,andthen,thetime-shiftphasedifferencespectrumcorrectionisadoptedtoestimatethefrequencyandamplitudeparameters.Thecalculationf

5、lowofthisalgorithmisproposed,andthehardwareofnewPMUmeasuringdeviceisdesignedbasedonARM9microprocessor.Simulationresultsshowthattheproposedmethodisclosetounbiasedestimationfornoise-freecase,andthealgorithminthispapercanobtain7dBsignal-to-noiseratiogaincomparedwiththeconvent

6、ionalmethod.Keywords：Powerpowersystem,Phasorphasemeasurementunit(PMU),Allall-phasefastFouriertransform(apFFT),Phasephaseinvariantinvariance-1-第44卷第504期电测与仪表Vol.44No.5042007年第12期ElectricalMeasurement&InstrumentationDec.20070　引言随着我国智能电网建设的飞速发展，电网的安全稳定运行变得尤为重要，构建全网动态稳定监测与控制系统

7、也成为当前系统急需解决的问题[1-2]。基于全球定位系统（globalpositioningsystem，GPS）的相量测量单元（phasormeasurementunit，PMU）采用高精度授时信号实现对广域电力系统各节点数据的同步采集，推进了广域测量系统（wideareameasurementsystem，WAMS）的快速发展[3-5]。已有大量PMU应用于电网动态状态估计、故障定位、广域保护、在线参数估计等领域[6-7]，其测量精度将直接影响上述应用的性能。相量测量主要针对频率、相角、幅值进行估计，目前实用化的PMU算法包括过零检测法

8、、离散Fourier变换（DFT）法、卡尔曼滤波法、小波变换法等[8-9]6第44卷第504期电测与仪表Vol.44No.5042007年第12期ElectricalMeasur