基于DFT的电力系统相量及功率测量新算法

随着全球定位系统(GPS)的全面民用化以及通信技术的发展，电力系统实时相量测量技术日益受到关注。传统的基于离散傅里叶变换(DFT)的频率跟踪算法对相角误差的考虑不全面，从而其频率、相角、幅值等计算结果也不够准确。文中对 DFT 在非同步采样情况下的误差产生机理进行了全面分析，给出了非同步采样情况下 DFT 相角计算结果的精确误差表达式，基于该相角误差公式，提出了一种新的基于 DFT 的电力系统相量测量算法。与传统算法相比，该算法具有精确度高、可以自适应地抑制谐波干扰、计算量不大等优点，并用算例验证了这些优点。此外，还给出了实用的利用传统 DFT 方法计算功率的误差估计公式。     

正弦量的采样值联立求解算法

计算机继电保护的算法是为了从离散的，量化了的数字量来反应连续的模拟量。各种算法的本质就是如何解决精度和速度的矛盾，所谓精度是指计算值与实际值之间的误差，速度指在计算时所需数据窗的时间长短。电力系统继电保护反应的模拟量是电压、电流，各种保护原理基本上建立在这些量都是正弦量的基础之上的。因此本文对正弦量进行了数学分析，揭示了Mann-Morrison算法与采样值积算法的内在关系，得出采样值联立求解算法公式。这种算法具有所需数据窗的时间短、计算精度高和不受系统频率偏差影响的优点。     

基于采样频率自适应的高精度谐波分析软件算法

采样不同步产生的同步误差是造成频谱泄漏和影响谐波分析准确性、检测精度的重要原因。本文提出一种基于采样频率自适应技术的软件算法，通过采样数据计算得到信号较为准确的实际频率，并根据实际频率动态调整采样的时间间隔，实现采样频率的自适应，从而减少同步误差，降低频谱泄漏的影响。该软件算法实现简单，精度较高，对于频率变化较缓慢的电力信号能够明显地提高测量精度。仿真结果验证了算法的特性，给电力系统高精度谐波分析提供了一种有效的方法。     

基于神经网络的电力系统高精度频率谐波分析

加窗插值 FFT 算法是电力谐波分析常用的高精度算法，但在严重非同步采样情况下，其谐波分析精度有限。该文提出一种基于神经网络的高精度电力系统频率谐波分析算法。采样频率不能与实际基波频率同步时，该算法通过对与基波频率、谐波幅值及相位等相关参数进行更新，当神经网络收敛时，可以获得高精度的谐波分析结果。仿真结果表明，当基波频率在40~60Hz范围变化时，电力系统基波频率、基波和谐波幅值和相位的分析精度超过99.999 999 999%。     

一种基于修正采样序列的电力系统频率测量方法

提出了一种基于修正采样序列的电力系统频率测量方法,明显减少了当采样频率与系统频率不同步时频谱泄漏,较为精确地提取基波及各次谐波的幅值和相角,因而使基于相角变化的频率测量计算精度高,具有较高的实用价值。     

基于软件同步的采样频率自适应算法及仿真

针对因采样频率和信号实际频率不一致而造成频谱泄漏这一问题,提出一种通过采样数据来计算信号实际频率的软件同步算法。利用该算法,在较为准确地得到被采样信号实际频率的条件下,动态调整采样时间间隔,从而实现采样频率的自适应,能够减少同步误差。针对频率变化较为缓慢的电力信号的仿真实验表明,该算法能够明显的提高测量精度。该算法实现简单,精度较高,可为电力系统谐波分析提供一种有效的途径。     

电力系统实时相角测量新方法

电力系统实时相角测量对于电力系统的稳定监控具有特别重要的意义。为了能实时地对电力系统的相角进行测量,文章提出了一种基于电压、电流交流采样值的新算法。该算法具有计算速度快、精度高等优点。     

频率变化时交流采样算法分析

电力系统交流采样中使用均方根法计算时必须取得交流信号1个整周期的数据,否则会产生较大的误差。分析了引起误差的原因,使用Matlab的仿真计算,分析了误差大小和采样点数之间的关系。在此基础上提出了2种改进的算法,分别利用有效值作为参考选取起始点和数值补偿进行误差校正。前者在频率变化不大时,无需准确知道系统频率就能保持较高计算精度,但在采样频率较低时误差较大;后者计算精度高,但必须准确知道频率值。     

分析电能质量扰动的实小波域修正相子法

电力系统基波幅值、相位、频率扰动是最基本的电能质量扰动。为快速、准确地检测、分析这些扰动，该文提出一种采用固定采样频率与Haar小波变换的修正相子法。新相子由实小波域的复信号组成，所需的小波变换只须在第1个尺度上进行。相子参数与被分析信号的幅值、相位、频率存在着简单的关系，并且可由被分析信号的3个相邻采样值简单地求得。理论分析与仿真计算表明，该文方法要求的数据窗短，计算简单，可快速、准确地检测、分析电力系统基波幅值、频率、相位的变化及变化幅度，可望在定制电力、继电保护中获得应用。     

交流信号RMS值频率偏移误差的准正交抵消算法

介绍交流信号的均方根(RMS)值计算方法.针对由于信号频率或信号采样频率偏移造成的RMS值计算误差,提出一种准正交抵消算法,该算法取2个采样起点相差1/4采样长度的单周期信号采样序列,求取采样序列的均方(MS)值,再对其均值取开方.同传统RMS算法相比,该算法无需对采样信号进行频率、相位的同步跟踪,计算量几乎没有增大,即可大幅抵消信号RMS值的频率偏移误差;尤其是在频率偏差不大时,该算法几乎可以完全抵消RMS值的频率偏移误差;当输入信号包含谐波时,该算法的频率偏移误差抵消效果受到显著影响,但仍有可观抵消效果.