[发明专利]一种仿真试验平台及相量测量单元的误差测算方法

权利要求书

1.一种仿真试验平台，其特征在于，所述仿真试验平台包括大电网仿真模块、通信模块以及测量模块；其中，

大电网仿真模块用于实时进行电网的机电暂态仿真，以获得电压和电流的同步向量作为真实值；

通信模块用于将大电网仿真单元所获得的电压和电流的同步向量传送给测量模块；

测量模块用于对通信模块所传送来的电压和电流的同步向量进行同步向量测量，以把同步相量测量得到的结果作为测量值；

还包括

量测误差值计算模块，其用于根据测量值和真实值来计算得到量测误差值，量测误差值为测量值与真实值之差；

电压和电流的同步向量为数字信号形式，电压和电流的同步向量包括：电压幅值、电压相角、电流幅值和电流相角；

所述测量模块包括数模转换器、功率放大器以及相量测量单元；数模转换器用于将通信模块输出的数字信号转换成模拟信号，该模拟信号经过功率放大器输出，以模拟电网中的电压互感器和电流互感器二次侧的测量值，相量测量单元用于对功率放大器输出的测量值进行同步向量测量，以把同步相量测量得到的结果作为测量值；

还包括

有功功率测量误差值计算模块，其用于根据测量值和真实值并通过有功功率计算公式计算得到有功功率的测量值与真实值，有功功率的测量值与相应真实值之差即为有功功率测量误差值；

还包括

无功功率测量误差值计算模块，其用于根据测量值和真实值并通过无功功率计算公式计算得到无功功率的测量值与真实值，无功功率的测量值与相应真实值之差即为有功功率测量误差值。

2.如权利要求1所述的仿真试验平台，其特征在于，所述有功功率计算公式为：P＝UIcos(θ_u-θ_i)，无功功率计算公式为：Q＝UIsin(θ_u-θ_i)；其中，其中U为电压幅值，I为电流幅值，θ_u为电压相角，θ_i为电流相角。

3.一种相量测量单元的误差测算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在仿真试验平台中进行电网故障仿真计算，并把大电网仿真模块输出的计算结果作为真实值，该计算结果为数字信号形式的电压和电流的同步相量，包括：电压幅值、电压相角、电流幅值和电流相角；

相量测量单元对大电网仿真模块输出的电压和电流的同步相量进行同步向量测量，并将得到的结果作为测量值，测量值与真实值之差即为相量测量单元的量测误差值，包括：电压幅值量测误差值、电压相角量测误差值、电流幅值量测误差值、电流相角量测误差值；

S2、在不同时刻重复步骤S1，以得到多个电压幅值、电压相角、电流幅值、电流相角的真实值、测量值及相量测量单元的量测误差值，进而得到电压幅值、电压相角、电流幅值、电流相角四组量测的时域误差曲线；

S3、利用步骤S2中得到的电压幅值、电压相角、电流幅值与电流相角的测量值与真实值，根据有功功率和无功功率计算公式，分别计算得到各个不同时刻有功功率、无功功率的测量值与真实值，进而得到有功功率与无功功率两组量测的时域误差曲线；

S4、根据步骤S2和步骤S3得到的电压幅值、电压相角、电流幅值、电流相角、有功功率、无功功率六组量测的时域误差曲线，分别计算得到六组量测误差的平均值与标准差；然后对六组量测误差分别进行随机统计计数，得到六组量测误差的概率密度函数；

S5、对电压幅值、电压相角、电流幅值、电流相角、有功功率、无功功率六组量测的时域误差曲线，采用离散傅里叶变换的方法，实现从时域信号到频域信号的转换，从而得到六组量测误差的频谱分布；

S6、将步骤S4中所得到的六组量测误差的平均值、标准差，概率密度函数，以及步骤S5中六组量测误差的频谱分布作为相量测量单元的误差测算结果。

4.如权利要求3所述的相量测量单元的误差测算方法，其特征在于，所述有功功率计算公式为：P＝UIcos(θ_u-θ_i)；无功功率计算公式为：Q＝UIsin(θ_u-θ_i)；其中，U为电压幅值，I为电流幅值，θ_u为电压相角，θ_i为电流相角。