[发明专利]用于智能变电站的同步相量测量方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电力检测技术领域的方法和装置，具体是一种用于智能变电站的同步相量测量方法及其装置。

背景技术

高精度同步相量测量方法是实现同步相量测量装置(PMU装置)的关键技术，随着近年来对同步相量测量方法的深入研究，国内专家在这一领域的研究取得了大量的研究成果。时至今日，修正DFT方法-采用基于定间隔采样、利用特定修正方法对离散傅里叶(DFT)的计算结果进行修正的计算方法，被普遍认为是最为有效和可行的同步相量测量方法。理论分析和工程实践都证明了修正DFT方法在非工频和动态过程的情况下都能获得很高的测量精度而且易于软件实现。然而，测量精度和运算量之间的矛盾却是现有的修正DFT方法有待进一步研究的课题。

经过对现有技术的检索发现：中国专利申请号：03145952.8的专利《高精度的同步相量测量方法》中提出了一种基于定间隔采样，利用推导出的精确补偿公式直接对DFT的计算结果进行修正的测量方法。该方法的本质是联立求解真实相量相对于计算相量的偏差，包括频率偏差、幅值偏差以及相位偏差。从理论上讲，通过特定方法求解相量偏差可以获得极高精度的真实相量。然而，由于联立求解相量偏差的修正计算运算量较大，尤其是所需计算相量路数比较多的情况下耗时更为明显，对硬件资源的要求会比较高。中国专利申请号：200910087425.X的专利《一种同步相量测量装置进行相量修正的方法》中提出了一种基于定间隔采样，先计算正序相量频率偏移、再利用该频率偏移查表获取相量幅值和相位偏移，进而对DFT的计算结果进行修正的测量方法。该方法虽然大幅度减小了运算量，但是由于事先计算的修正表只能考虑到频率有偏移的情况，当系统中含有较丰富的谐波含量，该表修正的精度将大打折扣。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于智能变电站的同步相量测量方法及其装置，能够实现频率误差小于0.001Hz、幅值误差小于1％、相位误差小于1度；动态跟随延时小于35ms，完全满足《电力系统实时动态监测系统规范》的要求，并符合《智能变电站技术导则》的总体要求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种用于智能变电站的同步相量测量方法，包括以下步骤：

第1步：变量初始化：将各个数据计数器、数据缓冲区清零。

第2步：递归付氏方法：对信号x(t)按等时间间隔连续采样，每个工频周期采样N点，采样时间间隔固定为：ΔT＝1/f₀N，连续获取时间间隔为ΔT的采样点：当已采样点数小于N时，等待新的采样点；

当已采样点数等于N时，计算第0个同步相量：

当已采样点数大于N时，每得到一个新的采样点，结合上次计算得到的同步相量计算出本次同步相量：其中：r为递归付氏计算迭代步数序号，r＝1，2，……，k为第r步迭代数据窗口中采样点序号，k＝0，1，2，…N-1，x_r(k)表示第r步迭代数据窗中的第k个采样点，表示第r步迭代计算得到的同步相量；

第3步：利用ABC三相相量计算合成正序、负序和零序相量：