[发明专利]一种基于非线性回归的同步相量量测方法

说明书

技术领域

本发明涉及同步相量测量技术领域，尤其涉及一种基于非线性回归的同步相量量测 方法。

背景技术

相量测量单元(PhasorMeasurementUnit，PMU)的应用对电力系统的量测技术带 来了革命性的变革，分析PMU的静动态行为规律，并掌握PMU在静动态条件下的相量量测 精度是复杂电力系统实施有效动态安全监控措施的前提条件，目前存在两种PMU测试系统 的搭建方案，分别为基于高精度信号源的PMU静动态测试系统和基于高精度校准器的PMU 静动态测试系统。

上述基于高精度信号源的PMU静动态测试系统便于操作，得到了快速发展和应用。但 是该测试系统对信号源精度要求较高；相比之下，基于高精度校准器的PMU静动态测试系 统对信号源没有过高的要求，弥补了第一种测试方案的不足，但此类测试系统对高精度 校准器的同步相量量测精度要求较高。

现有技术方案中的同步相量测量方法主要分为：频域算法，即以离散傅里叶变换 (DFT)为基础的算法及其改进算法，如插值离散傅里叶(InterpolatedDiscrete FourierTransform，IpDFT)算法；时域算法，即以加权最小二乘法为基础的算法，如 非线性回归同步相量量测算法。除此之外，还有卡尔曼滤波器法、小波分析方法、和小 相量法等。其中，DFT算法因其可将额定频率分量从含有谐波分量的波形中提取出来以及 其计算简单的特性，得到广泛地应用，但该算法采用静态相量模型，在电力系统动态过 程中这一假设不成立，基于DFT的改进算法虽然提高了同步相量量测精度，但无法从根本 上弥补这一缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于非线性回归的同步相量量测方法，利用该方法无论是 输入静态信号还是动态信号，都可以准确地进行相量量测，其相量量测精度能够满足高 精度校准器对同步相量量测算法的要求。

一种基于非线性回归的同步相量量测方法，所述方法包括：

针对不同的PMU测试信号建立相应的信号模型，所建立的信号模型的每个建模参数均 具有明确的物理意义；

利用非线性回归算法对所输入的PMU测试信号进行同步相量量测。

所述针对不同的PMU测试信号建立相应的信号模型，具体包括：

针对稳态测试、频率斜坡测试信号，所建立的信号模型表示为：

x(t)=2Xrmscos(2πf0t+2πΔft+πRft2+φ0)]]>

其中，X_rms表示输入的正弦信号的幅值有效值，f₀表示电力系统基频，Δf表示电力系统实际频率相对于基频的偏移量，R_f表示频率变化率，表示以t＝0为初始时刻对应的初始相角；

上述所建立的信号模型对应的动态同步相量表示为：