电力系统测频算法比较

较全面地阐述了电力系统频率测量的重要意义和这些年来的研究成果。在初步分析了电力系统频率测量的实质的基础上,以测频主算法的数学原理为线索,对各种测频算法进行了分类和评述,包括数字滤波法中的DFT法,在表示信号频谱特性中具有较大优势,已成为目前电力系统频率测量的主导算法;小波变换法继承和发展了窗口Fourier变换时、频局部化的思想,同时又克服了窗口不随频率变化、没有离散正交基的缺点;其他算法如信号去调制法、过零相位比较法、解析函数法、函数逼近法、人工神经网络法等在实时性、准确性上则不如上述两种算法。建议性地提出了各种测频算法的适用场合,预期为有关人员进行电力系统频率测量时提供一定的参考。最后对电力系统频率测量的发展趋势提出了一些看法。     

基于最小二乘拟合测量电力系统频率的新方法

提出了一种利用最小二乘拟合技术测量电力系统频率的新算法,能消除信号中直流成分对频率测量的影响。还给出了一种信号预处理算法,它可有效地抑制信号中的2次谐波和3次谐波。仿真结果表明了新算法测量电力系统频率的有效性。     

电力系统基波交流采样频率修正的“三点”算法

为减少电力系统中频率变化导致数据采集和测量的误差,一般采样同时要不断修正采样频率。在常用的硬、软件频率测量或跟踪方法中,从软件方面提出了电力系统基波交流采样频率修正的“三点”算法。在对该算法进行了数学推导、静态仿真、优缺点分析并介绍了奇异点和随机数据的舍弃后给出了工程中应用实例。分析表明,该算法可提高电力系统基波电压和电流的测量精度,配合滤波器使用,能够满足实时性高的要求。     

一种新型基于傅氏滤波的电力系统测频算法

本文提出了一种采用迭代算法来实现自适应跟踪测量电力系统频率的方法,通过实时调整傅氏滤波系数,来达到频率测量精度的标准。经仿真和实际应用表明：本算法能较好地跟踪系统频率的变化,且该算法能够同时对多路信号进行频率的跟踪测量。     

基于综合相量的电力系统振荡频率实时测量

提出了一种基于综合相量幅值和相位变化规律实时测量电力系统振荡中振荡频率及瞬时频率的算法,利用三相电流经相应变换获得综合相量。算法经过严格的数学推导,没有近似处理。理想情况下只需要两个采样间隔即可以完成频率测量。仿真计算结果表明,频率测量结果有较高精度。算法对于改善保护及电力系统安全自动装置在振荡中的性能具有实用性。     

考虑频率动态响应实时分区的电力系统惯量在线评估方法

大规模新能源接入电力系统导致系统惯量水平降低,利用同步相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)在线评估系统惯量水平具有重要意义,考虑到电力系统频率动态响应具有分区特性,以区域为单位开展在线惯量评估具备可行性。频率响应分区情况不仅与电网拓扑和参数有关,还与系统运行点、扰动类型和位置有关,固定的分区方案难以保证分区结果满足系统各种运行工况,同时,在实时分区场景下,对惯量参数辨识算法的快速性也提出了更高的要求。分析了电力系统区域惯量在线评估原理,阐明了频率动态响应实时分区的要求;随后,提出了频率动态实时分区方法,采用动态时间弯曲指标和k-medoids算法对全网节点频率响应实测曲线在线聚类,给出了基于卡尔曼滤波的区域惯量参数辨识算法,保证惯量参数计算满足实时性要求,进一步分析了各类误差源对系统分区和惯量参数辨识结果的影响;最后,在IEEE 39节点系统验证了所提方法的有效性、惯量实时跟踪能力和对不同运行场景的适应性。提出的电力系统区域惯量在线评估方法利用PMU实测频率响应实时更新电力系统分区情况,保证在各种运行点和扰动下区域频率响应的一致性,具备现场应用潜力。     

一种快速的软件频率计算方法

频率测量是电力系统测控装置和保护装置的基本功能.频率测量的快速性和准确性将深度影响电力系统测控和保护装置的性能,从而影响到电力系统的稳定性.为提高频率测量的快速性,提出了一种全新的频率测量算法.该算法可以在5/4周波内测量出被测对象的频率,具有极强的实时性.首先对计算傅里叶级数实部的核函数进行移相.然后分别采用移相前后的核函数对原始信号进行傅里叶变换,求取实部信号.接着利用两个实部信号过零点的时间差计算出信号频率.最后使用Matlab仿真和保护装置实测对该算法进行了验证.验证结果显示:所提测频算法对频率的测量满足精度要求;相对于现有算法,对渐变频率的跟踪速度有较大的提高.     

基于插值FFT算法的电力系统频率高精度测量

介绍了一种基于插值FFT算法的测量电力系统频率的高精度方法.分别对原始信号为纯基波、含有谐波以及分别改变谐波含量和相位等几种情况进行了仿真,并与傅里叶算法的测量结果做了比较.结果表明,插值FFT算法在各种情况下都有很高的精度,采样不同步对该方法的影响也很小.该方法运算速度快,计算精度高,易于硬件实现,能够满足电力系统实时测量的要求.     

一种电力系统频率稳定的快速预测算

提出了一种利用GPS技术同步实时测量的电力系统频率快速预算法,该算法可算出最近一次操作后的系统频率变化趋势,以快速判断系统频率稳定性。算例分析证明该算法是有效的。     

电力系统动态频率的新概念和新算法

提出了电力系统动态频率的新概念，阐述了电力系统的全系统动态频率、地区 系统动态频率、发电机动态频率以及电网中任意节点动态频率的涵义，分析了 传统“周期法”测量节点动态频率时不加任何辨识处理便试图用以表征发电机 动态频率、地区系统动态频率或全系统动态频率的局限性，并在此基础上给出 了新的动态频率测量算法，动模试验结果表明了所提算法的优越性。     

电力系统频率测量误差成因分析

系统频率是大家普遍关注的电能质量指标之一。大量应用新技术对频率测量精度的要求也越来越高。近年来用于精确测量频率的新方法也常见于报道，但这些方法几乎都在波形畸变上做文章。文中通过理论分析和试验，揭示了引起频率测量偏差的主要原因是系统中的发电机出力、负荷和系统结构发生变化，导致被测电压信号初相角发生突变所致。     

变频环境下功率测量的设计和验证方法

介绍了工频功率测量和变频功率测量的现状和差异,分析了变频功率检测设计的重点和难点,阐明了信号回路的频率特性对变频功率测量的重要意义,提出了一种基于FFT算法的幅频特性和相频特性补偿方法。并对变频功率检测准确性验证方法和相关的认证问题进行了说明。     

对电网故障时刻PMU测量频率的思考和讨论

频率是电力系统运行中一个重要的质量指标,它反映了电力系统中有功功率供需平衡的基本状态。如果电力系统运行频率偏离过多,会给电力用户带来不利影响,而受影响最大的当首推电力系统本身。因此,需要对频率进行较高精度的测量。针对一起电网故障时PMU的频率测量数据,指出现有PMU在故障情况下可能存在测量判断错误的问题,提出在分析PMU频率测量数据时应注意的问题,同时也提出了PMU测量故障系统频率的改进方法。     

基于异频法的架空输电线路工频参数测量与分析

针对架空输电线路工频参数传统测量方法的不足,提出异频法测量线路工频参数,介绍了其原理及优点,给出测试实例,并分析了测量数据,证明测量结果准确,验证了该方法的可行性,给出实际测量中应注意的问题.     

电力系统扰动后稳态频率预测快速算法

研究了基于广域量测系统的电力系统频率稳定分析直接法的精度和复杂度,提出了电力系统扰动后稳态频率预测快速算法。利用电力系统仿真软件PSS/E对IEEE50机改进测试系统进行了仿真试验,比较了不同负荷模型方案对系统扰动后稳态频率的影响。通过蒙特卡洛法求解实现了所提出的快速算法,它利用扰动后瞬间的广域量测数据,快速预测出系统扰动后的稳态频率。预测的稳态频率与PSS/E仿真得到稳态频率相比很接近,表明该快速算法求解速度快,精度高。     

无电极型工频电场传感器的设计

分析了电力系统中工频电场测量的技术手段和应用现状，指出现有手段的存在的问题；利用集成光学技术研制了一种基于铌酸锂晶片铁电畴反转的无电极电场传感器，该传感器内部没有金属部分，具有集成度高、对被测电场影响较小等优点；分析了传感器的设计要点，针对电力设备工频电场测试的实际需求完成传感器的参数设计，并研究相关的工艺流程；针对传感器半波电场太大的特点设计了合适的方案测试传感器的特性；根据国标GB/T12720-1991建立工频电场测试系统，并利用该系统完成传感器的工频电场标定测量实验。实验结果表明，该传感器在较大测量范围内具有较好的线性度，适合于电力系统工频电场的测量。     

基于异频法的架空输电线路工频参数测量与分析

为了解决输电线路在高感应信号下,准确方便地测量线路的工频参数,针对架空输电线路工频参数传统测量方法的不足,提出了异频法测量线路工频参数。通过介绍原理,分析了该方法如何避开输电线路工频参数测量中的干扰,并进行了实例测试。通过分析测量数据,证明测量结果准确,验证了该方法的可行性,并提出出实际测量中应注意事项,为同类线路工频参数实际测量提供了一种可供参考的方法。