[发明专利]一种同步相量测量方法、系统及装置

说明书

本申请公开了一种同步相量测量方法、系统及装置，包括：获取电力信号离散的采样信号；分别对目标周波数据窗、第一周波数据窗和第二周波数据窗对应的采样信号求和得到目标数值和、第一数值和、第二数值和，然后计算得到衰减直流分量的时间常数、第一初始幅值和第二初始幅值；判断目标数值和是否大于第一数值和，且判断第一初始幅值与第二初始幅值是否相等；若是，判定采样信号中包含衰减直流分量；若否，判定采样信号中不含衰减直流分量；根据采样信号得到对应的修正相量，然后确定电力信号的各项参数。本发明中，准确判断衰减直流分量是否存在，并得到衰减直流分量的时间常数和初始幅值，后续计算运算量小，能准确快速得到电力信号的各项参数。

技术领域

本发明涉及电路设计领域，特别涉及一种同步相量测量方法、系统及装置。

背景技术

目前，同步相量测量装置(Phasor Mearsurement Unit，PMU)已在电力系统发电和输电网中得到广泛的成功应用，其应用领域也从监测扩展到辨识、分析、控制和保护等众多领域。

其中，配电网领域对PMU需求量大，尤其是随着大规模分布式电源和电动汽车等柔性负荷接入配电网，配电网的运行状态复杂，噪声更趋严重，潮流变化更加频繁，传统测量面临精度和速度方面的局限，导致电网安全可靠运行受到很大威胁，这对配电网中的PMU算法提出了更高要求。

自PMU装置被发明至今，针对不同的应用场景，国内外学者已提出多种PMU算法，包括傅里叶变换算法、自适应调整采样率的相量算法、频域动态模型算法、FIR(FiniteImpulse Response，有限长单位冲击响应)滤波器算法和小波变换算法等。但传统PMU算法，无法校验当前时刻有无衰减直流分量，同时无法在未知衰减时间常数，系统频率有偏差时准确计算电力信号幅值相角，从测试结果和现场应用来看，传统算法无法解决运算量和性能、精度和速度之间的矛盾。

PMU正处在积极向配电网推广的阶段，由于当前PMU装置较低的相量精度以及在配网中应用场景的不适应性，导致其大规模推广受限，因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案成为目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够精准计算的同步相量测量方法、系统及装置。其具体方案如下：

一种同步相量测量方法，包括：

获取电力信号离散的采样信号；

分别对目标周波数据窗、第一周波数据窗和第二周波数据窗对应的所述采样信号进行求和，得到目标数值和、第一数值和、第二数值和；其中所述目标周波数据窗与所述第一周波数据窗相隔第一距离，所述目标周波数据窗和所述第二周波数据窗相隔第二距离；

判断所述目标数值和是否大于所述第一数值和；

如果否，判定所述采样信号中不含衰减直流分量；

如果是，根据所述目标数值和、所述第一数值和、所述第二数值和，计算得到所述衰减直流分量的时间常数；

根据所述时间常数、所述目标数值和、所述第一数值和，计算得到所述衰减直流分量的第一初始幅值；

根据所述时间常数、所述目标数值和、所述第二数值和，计算得到所述衰减直流分量的第二初始幅值；

判断所述第一初始幅值与所述第二初始幅值是否相等；如果是，判定所述采样信号中包含所述衰减直流分量；如果否，判定所述采样信号中不含所述衰减直流分量；

根据所述采样信号，得到对应的修正相量；

根据所述修正相量，确定所述电力信号的各项参数。

优选的，所述第一距离通过对取整得到；所述第二距离通过对取整得到；其中，f₀为额定频率，Δf为当前频率偏离所述额定频率的差值。