基于数字微分算法的电力参数快速准确估算

提出了一种基于数字微分和拉格朗日插值的、在较大范围内实现电力参数的频率、幅值和相角的快速而准确的测量算法。利用数字微分,电力系统的频率、电压幅值和相角可以在1个半周波的时间内得到准确测量,其测量精度达到99.999%。提出的算法分两步进行,第一步为频率估算;第二步为第一幅值和相角计算。该算法适应于电压信号在1～100Hz,电压幅值在160～280V,相角在0°～360°的场合,而且耗时短、计算量小,因而非常适合应用于实时性要求高的应用系统中。该文给出一实例,并在Matlab上进行仿真,其结果令人满意。     

基于数字微分算法的系统频率快速准确测量

提出了一种基于数字微分和拉格朗日插值的系统频率快速而准确的测量算法.在未知信号参数的情况下,以一固定的采样频率如512×50Hz对信号进行采样,得到一采样序列.利用这一采样序列中部分采样值以及高次微分,可以在至多一个周波或20ms的时间内实现对系统频率的准确测量.在1～100Hz的范围内,系统频率的测量误差为0.001%或更小,并允许电压幅值在160～280V之间波动,相角在0～360°之间变化.与别的算法相比,快速性和正确性使得这种算法在电力测量中获得广泛的应用,更适合于在实时性要求高的场合应用.在Matlab平台上进行仿真,获得满意的结果.     

基于频率和初相角解耦检测的新型锁相环

提出了一种由锁频环(FLL)和初相角锁相环(PLL)构成的新型三相PLL。FLL采用了一种新型的微分算法来检测频率误差,可避免由电压相角或幅值突变导致的频率检测误差。该新型PLL采用频率自适应数字滤波器(FADF)滤除输入信号中的谐波和噪声,提高了相角的检测精度。FADF利用多重化延时信号消除算法消除频率较低的谐波,然后通过巴特沃斯低通滤波器滤除高次谐波和噪声,可以在dq域准确、迅速地提取基波正序电压。同时,初相角PLL拥有较高的特征频率,使得新型PLL可以在相角突变后迅速地实现同步。通过仿真和实验对新型PLL的性能进行了验证,且为了适用于计算能力较差的控制器,给出了新型PLL的简化方案。     

一种傅氏算法在频率偏移时根据相角修正幅值的方法

在电力系统频率发生偏移时,定间隔采样的傅氏算法计算出的电压(电流)幅值、相角和实际值存在偏差,无法直接使用。文章在理论推导出全波傅氏算法在频率偏移时幅值、相角的基础上,提出了一种频率偏移时,根据相角修正幅值的方法。并利用MATLAB仿真验证了该方法的正确性。     

基波电流瞬时值检测及同步电流相量测量方法

为了能够实时有效地测量出系统在各种状态下的基波电流相量的频率、幅值和相角,给出了一种基波电流瞬时值检测及同步电流相量测量算法。把系统的零序电压和电流瞬时值看作三相系统中的a相分量,按照正序对称原则无延迟地构造出b相和c相电流和电压。利用同步坐标变换的方法准确检测出零序、负序和正序基波电流瞬时值,给出了基波电流相量的频率、相角和幅值测量算法。该方法提高了多种动态条件下的测量精度和动态响应特性,仿真结果表明了该方法的正确性和有效性。     

基于人口迁移算法和TLS ESPRIT算法的间谐波分析

提出了人口迁移算法和TLS_ESPRIT算法相结合的间谐波分析方法,首先使用TLS_ESPRIT算法估计信号中间谐波的个数和频率,然后将谐波分析问题转化为函数的参数优化问题,并应用人口迁移算法对间谐波幅值和初相角进行参数优化估计.仿真结果表明,该方法可较准确地分析间谐波的频率、幅值和初相角等参数.     

利用PMU测量相角数据计算不同测点间电压相角差的方法

电网中电压相量间相角差的准确测量和计算对于实现电网稳定性的快速监测具有重要意义。为了实现电网中不同节点上电压相量间相角差的准确计算,该文分析了实际电网中的频率波动对于同步相量测量装置(phase measurement unit,PMU)中离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)算法计算相角的影响;利用各工频周期内PMU采集的电网频率和相角数据,推导了DFT算法中所使用电网频率跟踪算法的解析表达式;针对电网频率波动和不同PMU厂家DFT中所使用不同电网频率跟踪算法的影响,给出了剔除计算电压相量间相角差误差因素的方法,消除了直接利用PMU测量的相角数据计算相角差产生的误差;并利用线路的等效模型,验证了该文所提方法的正确性。     

基于递推最小二乘算法和自适应采样的微机自动准同期

本文根据递推最小二乘算法从受干扰污染的输入信号中估计基波电压复数振幅的实况和虚部，用它们计算电压幅值。利用电压相角变化来测量频率和电压间的相位差。通过自适应调整采样间隔，保证频率改变时每周波均匀采样Ｎ点。提出的断路顺合闸时间测量方法是简单有效的。     

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。     

基于SVD-MMVDR和Prony算法的间谐波参数估计

提出了一种基于SVD-MMVDR算法与普罗尼(Prony)算法相结合的谐波间谐波参数估计方法。SVD-MMVDR算法具有频率分辨力高,所需数据少的特点,可以准确地计算出信号源中谐波及间谐波的个数和频率值,然后利用Prony算法中的总体最小二乘法估计出谐波间谐波的幅值和初相角。仿真以及电弧炉模拟系统试验证明,基于SVD-MMVDR算法与Prony算法的谐波间谐波参数估计方法切实可行,在存在噪声的情况下,该方法也能够准确地计算出谐波和间谐波的频率、幅值和相角。