一种基于傅氏算法的高精度测频方法

该文仔细研究了正弦信号经傅氏算法变换后的结果，发现随着数据窗的推移，傅氏算法得到的相量实部和虚部满足一个恒等式，由此得到一种新的测频方法。为了提高谐波情况下测频的精度，以前一次频率测量值为基础进行迭代，在对采样数据插值的基础上，使得迭代很快的收敛，仅需23ms左右的时间，即可准确求出基波频率。分别对原始信号为纯基波、存在谐波和噪声等情况进行了仿真，结果表明，算法在各种情况下都具有很高的计算精度。     

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。     

一种基于傅立叶算法的高精度测频方法

针对传统软件测频方法存在的问题,提出了一种新的基于傅立叶算法的频率测量方法。首先仔细研究傅立叶修正系数测频法的误差情况,调整了修正系数的计算方法,提出傅立叶修正系数测频法的改进算法。然后根据信号频率偏移时傅立叶算法误差较大这一问题,提出根据信号近似频率进行插值,对插值后新序列进行傅立叶计算。为了提高含有谐波时的测频精度,对频率进行迭代计算,直至达到精度要求或迭代次数达到限值。最后对含谐波、不含谐波两种信号进行仿真计算,对比其频率计算误差。结果表明,该算法计算精度高,计算量小且实现了频率的高精度跟踪,可以满     

一种高精度的改进傅里叶测频算法

通过严谨的理论推导，揭示了传统傅里叶测频算法存在的误差，并由此提出了一种能有效消除这种误差的改进测频算法。数字仿真和实际应用表明，该算法的计算精度高，而且能实现宽范围的测频，可以满足电力系统控制装置和安全装置对频率测量的要求。     

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。     

基于Kaiser窗的改进傅氏测频算法

快速、准确测量电频率是电网及电气设备运行、控制、调节的重要基础。电压的谐波和噪声会影响频率的测量,特别是分布式发电引入了各种电力电子设备,产生的谐波较大,谐波中不仅包含整次谐波,还包含有大量的非整次谐波。常规傅氏测频法抗非整次谐波和噪声能力弱,测频精度会受到一定影响。提出了一种基于Kaiser窗的改进傅氏测频算法,提高了谐波和噪声环境下的测频精度。仿真结果显示改进测频算法的测量误差小于0．005Hz,优于常规傅氏算法。     

一种基于半波傅氏算法的继电保护快速算法

本文通过半波傅氏算法的实部与Ｍａｎｎ－Ｍｏｒｒｉｓｏｎ算法的组合，提出了一个快速的保护算法。该算法的数据窗是半个周波加两个采样点，而其滤波效果却大大优于半波傅氏算法。此算法能较大地消除非周期分量对基波分量的影响。其程序与计算非常简单。已用电磁暂态仿真程序ＥＭＴＰ进行了大量仿真实验，验证了此算法的优良性能。     

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。     

自适应递推傅氏算法和实时测频新算法的比较分析

为比较自适应递推傅氏算法和电力系统实时测频新算法的优劣,介绍了两种算法的原理,并从实验硬件装置误差、谐波及非周期分量的干扰和采样时间间隔等方面对两种测频方法进行了对比分析.通过实验验证了两种算法的准确性,并发现自适应递推傅氏算法的测量值精度略高于实时测频新算法的测量值精度.实际频率值越接近50Hz,测频精度越高.     

电力系统软件测频的改进方法

频率是电力系统中一个非常重要的特征量,同时频率也是继电保护、测控等继电保护装置进行相应动作的重要判据,因此频率测量是电力系统测量装置中十分重要的环节.电力系统最常用的软件测频方法为离散傅氏算法,采用分段三次Hermite插值对离散傅氏测频算法进行改进.所提出的新改进方法具有精度高,计算量相对不大,实时性好的优点.通过数值仿真,分析了本改进方法的时间响应数据窗、绝对误差和谐波对本方法的影响.理论和仿真结果都证明本方法的实用性好.     

基于高精度测频的修正DFT相量及功率测量算法

为了提高频率偏移时电力系统相量及功率测量精度,提出了一种基于改进扩展卡尔曼滤波(IEKF)频率测量的修正离散傅里叶变换(DFT)相量及功率测量算法。分析了频率发生偏移时非同步采样下DFT的测量误差,建立了相角、幅值与频率偏移量和初相角之间的函数关系式。由IEKF得到频率偏移量,然后对DFT计算结果进行修正即可得到输入信号的真实相量和功率。仿真结果表明:该算法相比较于传统自适应DFT算法能有效消除或减弱谐波、噪声以及频率偏移对相量同步测量的影响,提高了相量及功率测量精度。     

低频采样下基于卡尔曼滤波的同步相量测量算法的研究

各种基于定间隔采样的传统相量测量算法在跟踪速度和测量精度上不能很好地统一,在低频采样情况(每周波4~8个采样点)下提出一种基于线性卡尔曼滤波技术的10状态卡尔曼滤波模型,用于实时跟踪电力系统的电压有效值、频率、频率变化率和初相角,为系统提供精确的参数。结合二元泰勒展开公式,推导出各个参数的计算公式,并依据信号模型选取合适的时间区间保证算法对突变信号的响应速度。从采样频率、数据窗持续时间和算法对突变信号的跟踪精度方面对算法进行了讨论,结果表明使用该算法可以在低频采样下获得较高的参数估计精度。     

基于相位差校正的电网频率高精度测量

电网频率是重要的电能质量指标之一,频率的高精度测量同时也是许多应用技术的基础。该文介绍一种基于相位差校正的电网频率测量方法。理论分析和仿真表明这种方法具有较强的抗干扰性,其频率测量精度主要与信噪比、频率偏差及采样数据的长度有关。该方法原理简单、运算速度快、校正精度高,能够满足电力系统测量实时性要求。     

基于频率测量值的相量及电气量的DFT修正算法

为解决频率偏移时电力系统相量及电气量的测量误差大的问题,提出了一种改进的离散傅里叶(DFT)修正算法。建立了相量的实部、虚部与幅值、初相角、频率偏移量之间的函数关系式,根据此关系式得到实部、虚部与频率之间所满足的一个恒等式。在频率已知条件下计算出修正后的相量幅值和相角,进一步推导出了修正后的相量实部与虚部,最后得到其他电气量的修正算法。仿真结果表明,当系统频率偏移时,在信号为纯正弦信号,或者含有高次谐波及随机噪声等情况下,算法均可有效地提高相量及电气量的计算精度。同时,该算法对采样频率和频率误差不敏感,计算量小,不增加额外的延迟时间。     

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。     

考虑频率变化暂态过程的自适应测频算法的研究

针对电力系统微机自动安全控制装置对频率信号精度的要求 ,全面分析了频率变化暂态过程时的误差情况 ,研究推导出了基于傅氏测频算法的理论频率修正系数 ,给出了实用的自适应调整策略。通过数字仿真验证了该自适应测频算法的有效性和实用性。     

基于改进泰勒加权最小二乘法的相量测量算法

大部分相量测量算法将信号相量作为一个静态模型,因此对电网中经常发生的电压幅值和相角波动特别敏感。基于标准频率下动态相量模型的泰勒加权最小二乘法(Taylor Weighted Least Squares, TWLS)不仅提供了相量值,还提供了相量导数值,可以提高对电网动态状况的监测。在此基础上,提出了一种基于基波频率值的改进泰勒加权最小二乘法。首先用非线性最小二乘法得到基波频率值。然后介绍了基于测量基波频率值的改进泰勒加权最小二乘法推导过程,并对该算法所涉及的窗函数、数据窗长度和泰勒多项式阶数进行分析选择。最后采用不同的信号模型和实际数据来检验算法的性能。仿真结果表明:提出的改进泰勒加权最小二乘法的测量精度满足要求。     

高频采样下基于DFT的配电网相量测量算法研究

配电网规模的增大以及分布式能源的并网给配电网的运行工况带来了巨大的挑战,面向配网的相量测量技术逐渐成为研究热点。针对输电网中各种相量测量算法在精度、响应时间以及实时性上不能有效兼顾的问题,提出一种适用于配电网的相量测量算法。在定间隔高频采样条件下,该算法运用动态校正因子的思想对传统DFT算法进行校正,解决了传统算法在电力系统发生频偏或动态条件下测量精度骤降的缺点,保证算法在精度、响应时间以及实时性上同时满足配电网的量测要求。最后,基于该算法原理在Matlab/Simulink上搭建相量测量软件仿真平台,确保研究人员可以在仿真环境中就能验证配电网的相量测量算法甚至研究故障定位和状态估计等高级应用。     

Power system stabilization control based on the wide area phasor measurement

This paper presents a method of tuning power system stabilizers (PSS) in order to damp low‐frequency oscillations in a multimachine power system based on wide area phasor measurements. The authors have developed a method for detecting interarea low‐frequency modes from measured small oscillations associated with load fluctuations by approximating the oscillations as a coupled vibration model. In this paper, the coupled vibration model is extended to include the effect of PSS. PSS are tuned directly by using the extended model, since the model includes parameters of PSS. The advantage of this method is that steady state phasor fluctuations are available for tuning PSS and assessing the effect of the tuning control. That is, a large disturbance like a line fault is not necessary since the stability of major modes can be investigated directly by using eigenvalues of the extended model. The identification process does not require information on the input to the system for perturbation. Some numerical analyses demonstrate the effectiveness of the method by using phasor dynamical data obtained by a power system simulation package. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 163(1): 16–24, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20640     

一种实用的软件测频算法

使用离散傅里叶变换法计算出给定的交流电压的向量,通过计算其向量的实部或虚部值的2个相邻同方向变化的过零点之间的时间,计算其周期和频率,继而推出交流量本身的周期和频率。以正弦曲线为例,从理论上证明了离散傅里叶变换计算输出的向量实部或虚部值是按以时间为自变量的正弦函数形式变化,且其变化频率等于正弦曲线自身变化频率;使用二次插值法计算正弦曲线的过零点时刻,2个相邻的同方向变化的过零点间的时间即是信号变化周期,从而计算其频率,分析了二次插值法用于计算正弦曲线的过零点时刻的理论误差;构造了该测频方案的详细实现方法,并分析了该测频方案的整体测量误差。试验测试结果表明:该算法可以消除谐波、直流分量的影响,计算的频率值离散小、精度高。