电压相角测量算法综述.pdf

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1、仪器仪表与检测技术《自动化技术与应用2009年第28卷第4期InstrumentationandMeasurmenl电压相角测量算法综述段俊东，戚新红1．乔丽娜1．李晓华(1．河南理工大学电气工程与自动化学院，河南焦作454000；2．河南理工大学安全工程学院，河南焦作454000)摘要：本艾讨论r』G}】s统一时钟的电卡H角测贯的实现技术，探讨r过零测量法、离散Furier算法、递I卜【Fourier算法和变速度_IJ步采样的电l十【1t白测量：法，提出r母线电压相角钍电力系统稳定i耋行巾的用

2、。关键词：GIS；过零删法；DFT；RFT；变速度同步采佯中I分类：TMl35文献怀码：A艾章编弓‘：1003724l(2009)04006903ASummaryoftheVoltagePhaseAngleMeasurementAlgorithmsDUANJun-dong，QIXin-hong，QIAOLi-na’，LIXiao-hua(1．CollegeofEleclricalEngineering&Automation，HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo45

3、4000China；2．CollegeofSafetyEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000China)Abstract：ThispaperintroducedthevoltagephaseanglemeasurementbasedontheunityclockofGSP．Variousvoltagephaseanglemeasurementmethodssuchaszero—crossingmeasurement，Discret

4、eFurieralgorithm，RecurrenceFourieralgo—rithmandVariableSpeedSynchronousSamplingAlgorithmarediscussedandcompared．Anewmonitoringmethodbasedonthebusvoltagephaseangleisproposedforthestableoperationofthepowersystem．Keywords：GPS；zero—-crossingmeasurement；D

5、iscreteFourieralgorithm；RecursiveFourieralgorithm；variablespeedsynchro—-noussampling1引言过零测量法是比较直观的一种同步相角测量方法，只需要将被电压相量是电力系统的一个重要参数，其中母线电压相量是测工频信号的过零点时刻与某一时间标准相比较即可得出相角差。系统运行的主要状态变量，是系统能否稳定运行的标志之一【”。由目前市场上GPS—OEM接收模块的秒脉冲(1PPS)上升沿的精良误差于相角涉及到电力系统的监视、控制和

6、保护等诸多领域，因此，对在±1s之内，对于50Hz的工频其相位误差在±0．018。，在允许相角的有效及精确测量，无论是对电力系统的静态稳定，还是暂态的相位误差范围之内。国内目前RTU通信网络的速率比较低，传送稳定都有极其重要的意义。一次数据需0．5～1．5s，因此只要将正序电压过零点时刻与IPPS,N随着通信技术的发展，特别是全球定位系统(GPS)的出现，为比较，便能得到相对于UTC绝对时间的各节点正序电压相角，如图电力系统提供了统一的时钟标准，使电压相量的同步测量成为可1(a)所示。再以系统中

7、的主力发电厂或中枢变电站作为参考站，各子能_2]。西方国家从九十年代之后开始把电压相量测量装置(PMU)站根据自身的相角和参考相角即可得到各子站相对于参考点的角应用于电力系统的监测、稳定控制和保护的理论及应用研究工作度，此角度可用于子站的控制，如发电机的调速、切机等等。中。国内的一些单位和学者也开展了PMU的研究开发工作，并取●JUCT!／，、／厂、～得了一些成果撕)，＼／本文主要讨论了电压相角测量各种算法，通过简单的分析，确参考站电压lPPSn!／^、＼／、＼／／、。定了几种电压相角测量算法的

8、优缺点，提出了母线电压相角在电力系统稳定运行中的应用。／＼／／Ti＼√／’(a)(b)2电压相角测量的各种算法图1相角测量算法原理2．1过零测量法图l(a)中，对于50Hz的工频信号，子站相对于参考站的电压相角差为：收稿日期：2008一l1—210：=—20—mS(l、11‘一』，)J《自动化技术与应用》2009年第28卷第4期仪器仪表与检测技术InstrumentationandMeasurment若要提高相角测量的实时眭，在每一个周波内都能进行相位2．3递归Fourier算法比较，则需要以G