母线电压同步相角测量算法研究及实现

讨论了基于GPS绝对时钟的电力系统母线电压同步相角测量的实现方法,研究了电压相角的过零测量法、离散Fourier和递归Fourier算法,探讨了变采样速率的同步相量测量算法.利用DSP数据处理芯片实现了基于DFT算法的GPS同步电压相角测量装置的软硬件设计,给出了实验仿真结果.     

利用DSP系统及GPS时钟实现相量同步测量

介绍了基于GPS时钟的电力系统电压相量向步测量的实现方法，研究了离散Fourier和递归Fourier算法，给出了利用DSP数据处理芯片实现GPS同步电压相量测量装置的设计。     

基于PMU的预测型振荡解列初步研究

提出了基于同步相量测量单元的预测型振荡解列方法。振荡中心两侧母线电压的相角差反映了功角差 ,利用该相角差的变化速度及符号 ,可以判定是同步振荡还是异步振荡以及滑差的情况 ,并实现预测解列功能。重点分析了相角差与功角差的关系     

基于PMU的预测型振荡解列初步研究

提出了基于同步相量测量单元的预测型振荡解列方法。振荡中心两侧母线电压的相角差反映了功角差,利用该相角差的变化速度及符号,可以判定是同步振荡还是异步振荡以及滑差的情况,并实现预测解列功能。重点分析了相角差与功角差的关系。     

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。     

基于全球定位系统和锁相环技术的同步相量测量装置的实现

电网实时相量监测系统对于电力系统的状态估计、稳定监控具有重要意义。着重介绍电网实时相量监测系统中的基本功能单元——同步相量测量装置的原理和实现方法。该装置将全球定位系统和锁相环技术相结合,既保证了不同测量点被测相量的同步采样,又保证了各测量点对被测相量信号的采样频率能自适应地跟踪电网频率变化,使相量测量精度进一步提高。介绍基于离散傅里叶变换的电压相角计算方法,给出了发电机功角的计算公式。该装置可对电网重要节点的电压(幅值、相角)以及发电机的功角进行实时同步测量,并将测量结果实时送往监测中心,实现全网运行状态的实时监测。     

相角测量装置的同步测量精度问题

对基于全球定位系统 (GPS)、锁相环 (PLL)的相角测量装置 (PMU )主要误差因素进行了分析与仿真研究 ,结果表明 :幅值误差远小于角度误差 ;异地同步方法误差远小于同步测量环节本身的误差 ,后者主要由PMU的频率跟踪与测量、信号滤波延迟以及数值算法等环节引起 ;指出以PLL器件锁相跟踪被测信号基频时 ,在频率快速变化的情况下可能隐含的问题。最后得出 :在保证频率跟踪测量精度的前提下 ,PMU的相角测量精度可以达到 1°。     

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DFT的同步相量相角测量改进算法研究

目前同步相量的相角算法多采用离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT),传统DFT算法在非工频情况下的计算精度和实时性不佳。本文分析非同步采样下DFT算法的相角误差,提出一种将2个数据窗的DFT结果进行旋转构造出具有相反相角动态误差分量的相量,以尽可能地削减相角测量的动态误差,最后再进行相角固定误差补偿的改进相角测量算法。与传统相角量测算法相比,该算法较好地修正了相角动态误差,仿真实验结果表明,该算法测量精度高,实时性好,抗干扰能力强。     

基于自适应采样序列长度的全相位DFT同期并网参数测量

光储微网是一种典型的微网结构,没有旋转调节系统,并网要求高,传统的准同期并网策略不足以满足其并网要求。考虑分布式电源的随机性和负荷波动性的特点,提出了自适应采样序列长度的全相位离散傅里叶变换(DFT)算法测量分布式电源和微网公共连接点(PCC)处电压信号的频率、幅值和相位作为同期并网参数。根据全相位DFT双谱线校正原理推导出基于汉宁窗的双窗全相位DFT的基波信号频率、幅值和相位的计算公式。通过仿真验证了算法在谐波含量丰富、基波频率随机波动,以及噪声干扰的环境下能够快速测量出PCC处两侧的电压参数,并依然具有较高的精度,适用于光储微网的同期并网的电压参数测量。     

基于Hanning卷积窗的DFT介质损耗角测量算法

在高压电气设备介质损耗角在线监测中,DFT算法用于介质损耗角(介损角)测量时,系统频率的波动所造成的非同步采样将会产生泄露效应,从而会影响介损角测量精度。文章详细地分析了DFT算法非同步采样造成的泄露效应,提出了一种基于Hanning卷积窗的DFT介质损耗角测量算法。该算法采用Hanning卷积窗对电流和电压信号进行加权,利用频谱相位差校正法进行频谱校正以获得基波相位,根据电流与电压的基波相位差计算出介损角。通过仿真给出了该算法在电压频率波动和白噪声变化时计算所得介损角的变化情况,通过分析验证了该算法的有效性。     

输电线路新型电流差动保护的研究

提出一种新型数字式分相溻流纵差保护。它与现有电流纵差保护相比具有两个突出的特点：一是利用的时间传递以全新方式实现线路的同步采样;二是采用最新提出的故障分量瞬时值电流差动算法。保护在实现方式和动作性能上表现出明显的优生。文章概括介绍该保护的总体构成,重点讨论了基于ＧＰＳ的同步采样技术和新的差动算法;同时给出了算法的ＥＭＴＰ仿真结果和装置的动模试验结果。     

基于改进DFT的电力系统同步相量测量算法研究

离散傅里叶变换(DFT)在相同条件下,具有运算效率高、易于嵌入等优点,被广泛应用于电力系统同步相量测量中。但由于非同步采样及频域离散化问题的存在,DFT在进行相量测量时会出现频谱泄露和栅栏效应,使得计算结果产生误差。针对这一问题,推导了DFT在非同步采样情况的相角误差方程,利用相角差对信号频率进行跟踪测量,得到精度较高的频率值。据此,提出了基于改进DFT的同步相量测量方法,利用跟踪所得频率将DFT结果分为整数部分和分数部分,并通过等效替换对分数部分进行了修正。经仿真实验证明,该方法具备较高的抗干扰能力和测量精度,整体效果较传统算法有了很大的提升。在此基础上,利用TMS320F2812设计了一个同步相量测量装置(PMU)硬件系统,通过该系统实现了频率、幅值和相角的准确测量。     

利用卫星时间作基准的电力系统同步相量测量

本文首先对同步相量测量的思想进行阐述，然后给出一种新的同步相量测量方案，该方案将基于ＧＰＳ时间信息的时钟同步技术与离散付氏变换算法相结合，能在统一参考基准下实时测量电力系统各节点的电压电流相量。文章对该方案涉及到的算法、同步采样技术、硬件构成以及可行性等进行了详细描述。     

基于同步相量测量的电压稳定评估算法

提出一种基于同步相量测量的电压稳定评估算法。算法中只需要利用局部同步相量测量，即被监测负荷节点的同步电压相量，及由与其相连接的同步电压相量所得到的等价电压相量，建立一等价两节点系统。最后，以被监测负荷节点的同步电压相量在等价电压相量的投影与等价电压相量幅值的一半之差，作为计算电压稳定与否的指标。将这个算法应用于一个5节点系统中，仿真结果验证了算法的正确性及合理性。     

基于GPS的电流纵差保护设计及试验

线路两端电流的同步采样问题是实现数字式电流纵差保护的技术关键之一。为解决这一难题,GPS技术被引入电流差动保护。文中对基于GPS的同步采样实现方案的设计思想、硬件构成和工作原理进行了详细阐述; 对该方案的同步采样试验结果和所开发的基于GPS的电流差动保护装置的动模试验结果进行了介绍和分析。试验结果证实了所提同步采样方案的正确性和利用GPS实现电流纵差保护的可行性。     

适用于同步相量测量的DFT算法研究

讨论了用于同步相量测量的离散傅氏变换DFT(Discrete Fourier Transform)算法。传统DFT算法计算量大,不适于采样率高且测量量多的场合。给出了一种递归傅氏变换算法,可减少计算量,并由此算法而推出一种频率测量方法,可以灵敏、准确地反映系统频率变化。将该算法用于所开发的同步相量测量装置中,实验结果表明该算法正确,且能满足精度要求。     

基于GPS同步采样装置的研制及其应用

介绍了基于ＧＰＳ同步采样在继电保护和自动装置等方面的作用。提出了实现ＧＰＳ同步采样的方法,详细给出了基于ＧＰＳ同步采样单元的设计方案,并给出了其在故障定位和输电线路参数测量中的应用举例,现场运行和试验结果：工于ＧＰＳ同步采样单元满足了电力系统对高精度同步采样的要求。