[发明专利]次同步和超同步谐波相量的测量方法及测量装置

权利要求书

1.一种次同步和超同步谐波相量的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据预设采样频率采集电力系统中电气信号，以通过模数转换生成数字信号；

对所述数字信号进行滤波处理，以获取初始次同步谐波和/或超同步谐波；

通过DFT或FFT计算进行谐波自适应检测，以获取所述初始次同步谐波和/或超同步谐波的初始频率，具体包括：

次和/或超同步谐波频率最小和最大值分别为f_min和f_max，DFT或FFT的数据窗长为N_s，N_s＝Roundup(f_s)，其中Roundup()为向上取整函数，其中Rounddown()为向下取整函数，其中，N_Δ取1以上的整数的同时N_min和N_max介于1～N_s/2之间，f_s为预设采样频率；

当前信号的当前采样点为x_k，当k<N_s时，等待下一个采样点；否则对当前新的数据窗进行DFT或FFT计算，并得到介于N_min和N_max之间的变换结果

根据的模值检测次同步谐波和基波或超同步谐波；

根据检测的n个次同步谐波和基波或超同步谐波得到所述初始次同步谐波和/或超同步谐波的初始频率；

根据所述初始次同步谐波和/或超同步谐波的初始频率设计滤波器，以通过所述滤波器单独提取各次同步谐波和/或超同步谐波；

通过基于DFT或FFT的相量校正测量算法对所述各次同步谐波和/或超同步谐波进行校正计算，以得到所述各次同步谐波和/或超同步谐波的频率、幅值和相位，其中，所述DFT或FFT的相量校正测量算法具体包括：

当前信号的当前采样点为x_k，相量校正算法的数据窗间隔为m_i，计算数据窗长N_i＝Round(f_s/f_i0)，函数Round()表示求近似值，其中，f_i0为所述次同步谐波和/或超同步谐波的初始频率；如果k<N_i，则等待下一个采样点；否则，取共N_i个数据构成一个数据窗，对其进行常规DFT或循环DFT或FFT计算，得到对应次和/或超同步谐波的初始相量为

如果k<N_i+2m_i，则等待下一个采样点；否则，采用三个初始相量来进行校正计算得到所述频率、幅值和相位；以及

根据滤波器的增益和相移对校正计算得到的各次同步谐波和/或超同步谐波相量进行幅值补偿和相位补偿，以获取所述各次同步谐波和/或超同步谐波的三相相量。

2.根据权利要求1所述的次同步和超同步谐波相量的测量方法，其特征在于，还包括：对所述数字信号进行滤波处理，以获取基波。

3.根据权利要求2所述的次同步和超同步谐波相量的测量方法，其特征在于，还包括：

将所述三相相量转换为正负零序相量；

根据基波、所述次同步谐波和/或超同步谐波相量与所述正负零序相量获取所述各次同步谐波和/或超同步谐波的有功功率与无功功率。

4.根据权利要求3所述的次同步和超同步谐波相量的测量方法，其特征在于，还包括：

将所述数字信号、所述三相相量、所述各次同步谐波和/或超同步谐波的有功功率与无功功率进行打包与同步时间标记，并且上传至服务器。

5.根据权利要求1所述的次同步和超同步谐波相量的测量方法，其特征在于，

所述电气信号包括母线三相电压、线路和发电机的三相电流、风速与开关状态中的一种或多种。