基于同步相量測量系統(tǒng)的相量精確測量與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著廣域測量系統(tǒng)(WAMS)在電力系統(tǒng)中的推廣應(yīng)用，基于廣域信息的電網(wǎng)監(jiān)控新技術(shù)的研究不斷開展，電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)將逐步進(jìn)入實(shí)時(shí)動態(tài)監(jiān)控的階段?；谌蚨ㄎ幌到y(tǒng)(GPS)提供的同步信息對電網(wǎng)中的相量進(jìn)行精確測量是同步相量測量單元(PMU)的基本功能，是WAMS系統(tǒng)各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。 PMU首先要對原始電氣信號進(jìn)行同步采樣，計(jì)算出帶有時(shí)標(biāo)的相量信息。離散傅立葉變換(DFT)方法是計(jì)算相量的基本算法，當(dāng)電網(wǎng)頻率偏移時(shí)，由于柵欄和頻譜泄露

2、現(xiàn)象，相量的計(jì)算將出現(xiàn)誤差。根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際頻率的變化來調(diào)整采樣頻率，可以實(shí)現(xiàn)信號整周期采樣，從而減小誤差，但WAMS對相量同步性的要求，使該方法的應(yīng)用受到限制。 相量有旋轉(zhuǎn)相量和固定相量兩種表達(dá)方式，固定相量的相角為實(shí)際相量與工頻相量之間的相對相角，二者只是表達(dá)方式的不同。兩種方式下，DFT法與遞歸DFT法有不同的運(yùn)算表達(dá)式。 相量具有時(shí)間性，DFT方法的計(jì)算相量為數(shù)據(jù)窗中參考點(diǎn)的時(shí)刻。此外，參考點(diǎn)的選取還影響著DFT方法

3、的計(jì)算結(jié)果，當(dāng)以數(shù)據(jù)窗中心點(diǎn)為參考點(diǎn)時(shí)，頻率偏移情況下相量的計(jì)算誤差最小。通過對連續(xù)傅立葉變換計(jì)算結(jié)果的研究，提出可以對DFI。的相量計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校正得到精確的相量值。實(shí)際的仿真計(jì)算結(jié)果表明，在穩(wěn)態(tài)條件下，對幅值不變，頻率偏移額定值的信號，利用定間隔采樣的結(jié)果，該校正計(jì)算方法可以實(shí)現(xiàn)對相量的精確計(jì)算。而頻率變化緩慢時(shí)，測量誤差較小，完全能滿足實(shí)際系統(tǒng)的需要。同時(shí)利用校正系數(shù)可以檢測電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，校正系數(shù)穩(wěn)定不變表明信號為單一頻率的穩(wěn)態(tài)

4、信號；校正系數(shù)變化則說明測量信號波動或發(fā)生突變。 在電力系統(tǒng)低頻振蕩條件下，基于：DFT方法的相量校正算法將不再適用。理想的低頻振蕩信號可以看作是基波信號的幅值以低頻正弦規(guī)律變化，對常規(guī)DFT算法在理想低頻振蕩下的計(jì)算結(jié)果的分析表明，其計(jì)算相量可以作為計(jì)算低頻振蕩參數(shù)的依據(jù)。研究了利用小波變換計(jì)算低頻振蕩信號的方法，并以Morlet復(fù)小波和改進(jìn)遞歸小波為例，對理想條件下DFT方法的計(jì)算結(jié)果和動模實(shí)驗(yàn)中PMU的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，