[发明专利]一种适用于宽频带测量的同步相量测量方法

权利要求书

1.一种适用于宽频带测量的同步相量测量方法，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：

步骤1：读取配置文件中设定的阈值参数，所述阈值参数用于判断所监测的电气通道是否发生了间谐波或谐波振荡，所述阈值参数包括间谐波振荡幅值阈值，总谐波畸变率THD阈值，幅值变化阈值，频率上限值，频率下限值以及频率变化率阈值；

步骤2：通过模数转换将所监测的电气通道的模拟信号转换为数字信号得到AD采样值，获取该电气通道设定数据窗内的AD采样值，并使用快速傅里叶FFT进行频谱分析；

步骤3：在频谱分析后，遍历45Hz～55Hz范围内频谱，确定基波频率；然后，根据基波频率得到2～50次谐波预估频率；遍历2～50次谐波预估频率±5Hz范围内频谱，然后针对遍历得到的谐波频点进行插值，修正谐波计算结果，最终计算得到2～50次谐波振荡分量；

步骤4：在得到基波和2～50次谐波振荡分量后，进行总谐波畸变率THD计算；

步骤5：在步骤4的基础上，从频谱中剔除掉谐波成分之后，遍历[10Hz，40Hz]和[60Hz，1000Hz]范围内的频点，根据各个频点的幅值大小，选取10个幅值最大的结果作为所监测电气通道的间谐波振荡分量；

步骤6：读取PMU装置相量数据，监测步骤2所述电气通道中同一数据窗内的相量数据；

步骤7：获取同一数据窗内相量数据的频率信息，若设定数据窗内相量数据的频率值都在配置文件中设定的频率上限值、频率下限值之间，则认为步骤3、步骤4和步骤5的计算结果有效，进入步骤8，否则返回步骤2；

步骤8：在步骤6的基础上计算数据窗中相邻两个相量幅值变化值，若设定数据窗中任意相邻两个相量幅值变化值大于配置文件中设定的幅值变化阈值，则判定步骤3、步骤4和步骤5的计算结果无效，返回步骤2，否则进入步骤9；

步骤9：在步骤6的基础上获取数据窗内相量数据的频率变化率，若频率变化率大于配置文件中设定的频率变化率阈值，则判定步骤3、步骤4和步骤5的计算结果无效，返回步骤2，否则进入步骤10；

步骤10：假设设定数据窗内的相量数据的频率、幅值变化值、频率变化率均满足要求，则进行间谐波幅值越限判断和谐波THD越限判断；若步骤5中得到的间谐波振荡分量幅值大于配置文件中设定的间谐波振荡幅值阈值，则判定所监测电气通道发生了间谐波振荡；若步骤4中得到的总谐波畸变率THD大于配置文件中设定THD阈值，则判定所监测电气通道发生了谐波振荡。

2.根据权利要求1所述的适用于宽频带测量的同步相量测量方法，其特征在于：

在步骤1中，所述阈值参数包括：

间谐波振荡幅值阈值，其取值为0.5％Un或0.5％In；

THD阈值，其取值为3％；

幅值变化阈值，其取值为10％Un或10％In；

频率上限值，其取值为50.50Hz；

频率下限值，其取值为49.50Hz；

频率变化率阈值，其取值为0.3Hz/s；

其中Un为所监测电气通道的额定电压值，In为所监测电气通道的额定电流值。

3.根据权利要求1所述的适用于宽频带测量的同步相量测量方法，其特征在于：

在步骤2中，所设定的数据窗为1s。

4.根据权利要求1所述的适用于宽频带测量的同步相量测量方法，其特征在于：

在步骤4中，总谐波畸变率分为电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率，V_THD为电压总谐波畸变率，I_THD为电流总谐波畸变率：

其中，V₁和I₁分别表示基波成分电压和电流幅值，V₂、V₃、V₄、V₅、……、V_N和I₂、I₃、I₄、I₅、……、I_N分别表示整数倍谐波的电压幅值和电流幅值。