[发明专利]一种同步相量测量装置的动态相量测量系统及其测量方法

说明书

本发明提供一种同步相量测量装置的动态相量测量系统及其测量方法，该系统包括电流电压输入模块、卫星接收机、计算模块、通讯模块、存储器模块；所述计算模块与卫星接收机、通讯模块、存储器模块和电流电压输入模块相连。本发明采用四分之三基波周期动态相量测量算法测量动态相量，解决了动态相量测量中计算量和实时性的矛盾，实现动态相量的快速准确测量，可以提高同步相量测量装置的测量性能，为大电网分析和控制提供帮助。

技术领域

本发明涉及一种动态相量测量方法，具体涉及一种同步相量测量装置的动态相量测量方法。

背景技术

同步相量测量装置(Phasor Measurement Unit,PMU)的应用，使大规模互联电网的实时监测成为可能，为大规模互联电网的监测和分析带来了极大地便利。PMU的动态性能十分重要，但在实际中电网电压的幅值、频率和相角难以保持恒定，因此PMU始终需要测量动态信息。当电网发生低频振荡、频率偏移等故障时，如果对电流、电压估计不准确，有可能造成对电网潮流的错误估计，从而导致对电网状态的错误判断和对电网故障的错误分析，引起错误调度，影响电网的安全稳定运行。随着分布式电源大规模接入电网，电网中的干扰因素会不断增多，动态测量对电力系统的意义会愈发显著。

相量测量方法是PMU动态监测的核心。现阶段，实际中主要采用的相量测量算法是离散傅里叶变换相量估计法(discrete Fourier transform,DFT)。DFT可以准确测量静态相量的幅值和频率，但DFT测量动态相量时效果会明显变差。因此，动态相量测量方法还很不成熟，如何能够准确、实时的测量动态相量仍需要深入研究。只有这样才能提高PMU实际测量的准确性，满足大型互联电网测量分析的实际需要。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种同步相量测量装置的动态相量测量系统及其测量方法。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种同步相量测量装置的动态相量测量系统，该系统包括电流电压输入模块、卫星接收机、计算模块、通讯模块、存储器模块；所述计算模块与卫星接收机、通讯模块、存储器模块和电流电压输入模块相连。

优选的，所述电流电压输入模块包括滤波器和模数转化装置，输入的模拟电流电压量经滤波器滤除高频干扰后，由模数转化装置将模拟电流电压量转化为数字量。

优选的，所述卫星接收机获得卫星授权后，可同时接收GPS卫星信号和北斗卫星信号，根据信号质量自动选择卫星信号，还可以手工设置接收的信号的种类，以保证时间信号的安全性。在初始化时，可以根据接收的卫星数量、卫星仰角等信息自动判断选择何种卫星信号。将卫星的标准时间赋给被观测相量作为被观测相量的时标。

优选的，所述计算模块根据不同的应用需求选择不同的滤波器和窗函数，配合四分之三基波周期动态相量测量算法得到动态相量即被观测相量的测量值，减少动态相量的测量时间。

优选的，所述通讯模块功能包括将计算模块中的计算结果上传到以太网，进行远程分析和控制、将远程指令传输到计算模块，配置不同的相量测量方案。

通讯模块做为微处理器连接以太网的接口，用于PMU和外界的信息交换。存储器模块可以存储同步相量测量结果。

优选的，所述存储器模块用于存储计算模块的计算结果。

优选的，所述测量方法包括如下步骤：(1)所述电流电压输入模块采集四分之三基波周期的数据，组成列向量N为一个周期的采样点数；

(2)对采集的数据进行Kalman滤波降低噪声、提高信噪比；

(3)计算模块由LS法估计被观测相量得式(1)