[发明专利]一种低频振荡下的动态同步相量测量方法和装置

权利要求书

1.一种低频振荡下的动态同步相量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取目标点的电压或电流，由目标点的电压或电流构成离散序列x(n)；

S2、确定一个工频采样周期内采样点的个数N，选取离散序列x(n)中t时刻数据、t时刻前的N个数据和t时刻后的N个数据构成采样矩阵[X]；

S3、根据系数矩阵[Z_x]模板计算出t时刻的系数矩阵[Z_x]；

S4、基于采样矩阵[X]和系数矩阵[Z_x]计算出辅助矩阵[Y]；

S5、基于辅助矩阵[Y]计算目标点的信号初相角低频振荡角频率ω_m及电力信号瞬时幅值；

所述目标点的信号初相角低频振荡角频率ω_m及电力信号瞬时幅值根据下式计算：

信号初相角

低频振荡角频率

电力信号瞬时幅值

其中，Y_n表示辅助矩阵[Y]中的第n个元素，

k表示低频振荡的幅值，

表示低频振荡的初相角；

S6、输出目标点的信号初相角低频振荡角频率ω_m及电力信号瞬时幅值。

2.根据权利要求1所述的一种低频振荡下的动态同步相量测量方法，其特征在于，所述采样矩阵[X]表示为：

[X]＝[x(-NΔt)L x(-Δt)x(t)x(Δt)L x(NΔt)]^T

其中，t表示采样时刻，Δt表示采样时间间隔，x(t)表示t时刻的采样值，[x(-NΔt)L x(-Δt)]表示采样时间t之前的N个数据，[x(Δt)L x(NΔt)]表示采样时间t之后的N个数据。

3.根据权利要求1所述的一种低频振荡下的动态同步相量测量方法，其特征在于，所述一个工频采样周期为20ms。

4.根据权利要求1所述的一种低频振荡下的动态同步相量测量方法，其特征在于，所述N根据采样频率f_s确定，N＝f_s×0.02。

5.根据权利要求1所述的一种低频振荡下的动态同步相量测量方法，其特征在于，所述系数矩阵模板为：

其中，ω₀表示额定基波角频率，Δt表示采样时间间隔。

6.根据权利要求1所述的一种低频振荡下的动态同步相量测量方法，其特征在于，系数矩阵[Z_x]是一个维度为8×(2N+1)的常数矩阵。

7.根据权利要求1所述的一种低频振荡下的动态同步相量测量方法，其特征在于，根据式利用最小二乘法计算辅助矩阵[Y]中的元素Y_n。

8.根据权利要求1所述的一种低频振荡下的动态同步相量测量方法，其特征在于，由于是矩阵[Z_x]的左伪逆，记作[Z_x]⁺，因此

9.一种低频振荡下的动态同步相量测量装置，其特征在于，用于实现权利要求1-8任意一项所述的低频振荡下的动态同步相量测量方法，包括：数据获取装置、采样装置、第一计算装置、第二计算装置、第三计算装置和输出装置；

数据获取装置用于获取目标点的电压或电流，根据目标点的电压或电流构建离散序列x(n)；

采样装置用于确定一个工频周期内采样点的个数N，选取离散序列x(n)中t时刻数据、t时刻前的N个数据和t时刻后的N个数据构成采样矩阵[X]；

第一计算装置根据系数矩阵模板计算出t时刻的系数矩阵[Z_x]；

第二计算装置基于采样矩阵[X]和系数矩阵[Z_x]计算出辅助矩阵[Y]；

第三计算装置基于辅助矩阵[Y]计算目标点的信号初相角低频振荡角频率ω_m及电力信号瞬时幅值；

输出装置输出目标点的信号初相角低频振荡角频率ω_m及电力信号瞬时幅值。