[发明专利]频率跟踪测量方法及装置

说明书

本申请公开了一种频率跟踪测量方法及装置。其中，该方法包括：依据预设采样频率对原始波形进行采样，得到第一采样结果，并对第一采样结果进行正交基傅里叶变换，得到第一偏移频率；依据预设相移长度对原始波形进行移相，得到移相波形；依据预设采样频率对移相波形进行采样，得到第二采样结果，并对第二采样结果进行正交基傅里叶变换，得到第二偏移频率；依据第一偏移频率和第二偏移频率确定移相对消频率；依据移相对消频率和系统额定频率确定原始波形的频率。本申请解决了由于无法准确跟踪电力系统的频率造成的同步向量测量算法的精确度较低的技术问题。

技术领域

本申请涉及同步测量领域，具体而言，涉及一种频率跟踪测量方法及装置。

背景技术

目前，以同步相量测量装置(phasor measurement unit，PMU)为基础的广域测量系统在电力系统安全稳定性分析、在线实时控制与监测以及广域控制保护等领域中得到广泛的应用。相量计算的前提需要准确的跟踪电力系统的频率，其准确度决定了同步向量测量算法的精确度。

其中，同步相量的频率测量方法主要有过零点检测法、卡尔曼滤波法、自适应陷波法和离散傅里叶变换法等，其中离散傅里叶变换法在计算精度、响应速度和抑制谐波上具有显著优势，广泛应用于不同电压等级的PMU装置中。

然而，当电力系统运行频率偏移额定值为50Hz时，PMU装置采用定间隔采样接收到的采样数据无法满足整周期采样条件，离散傅里叶变换法本身的频率泄露和频率混叠等问题将导致频率和相位等参数计算存在较大误差，严重影响同步相量算法精度，并且对突变等动态过程响应速度有限。

针对现阶段无法准确跟踪电力系统的频率导致同步向量测量算法的精确度较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种频率跟踪测量方法及装置，以至少解决由于无法准确跟踪电力系统的频率造成的同步向量测量算法的精确度较低的技术问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种频率跟踪测量方法，包括：依据预设采样频率对原始波形进行采样，得到第一采样结果，并对第一采样结果进行正交基傅里叶变换，得到第一偏移频率；依据预设相移长度对原始波形进行移相，得到移相波形；依据预设采样频率对移相波形进行采样，得到第二采样结果，并对第二采样结果进行正交基傅里叶变换，得到第二偏移频率；依据第一偏移频率和第二偏移频率确定移相对消频率；依据移相对消频率和系统额定频率确定原始波形的频率。

可选地，依据预设采样频率对原始波形进行采样，得到第一采样结果，并对第一采样结果进行正交基傅里叶变换，得到第一偏移频率，包括：依据预设采样频率在第i个预设时刻对原始波形进行AD采样，得到第i个原始AD数据；对第i个原始AD数据进行正交基傅里叶变换，得到第i个原始AD数据的实部和虚部；依据实部和虚部确定原始波形在第i个预设时刻的相位；依据原始波形在第i个预设时刻的相位和在第i+1个预设时刻的相位确定第一偏移频率；其中，i≥1。

可选地，依据实部和虚部得到原始波形在第i个预设时刻的相位，包括：依据实部和虚部进行计算，得到原始波形在第i个预设时刻的相角值；依据相角值确定原始波形在第i个预设时刻的相位。

可选地，依据预设采样频率对移相波形进行采样，得到第二采样结果，并对第二采样结果进行正交基傅里叶变换，得到第二偏移频率，包括：依据预设采样频率在第i个预设时刻对移相波形进行AD采样，得到第i个移相AD数据；对第i个移相AD数据进行正交基傅里叶变换，得到第i个移相AD数据的实部和虚部；依据实部和虚部确定移相波形在第i个预设时刻的相位；依据移相波形在第i个预设时刻的相位和在第i+1个预设时刻的相位；依据相波形在第i个预设时刻的相位和在第i+1个预设时刻的相位确定第二偏移频率；其中，i≥1。

可选地，依据实部和虚部确定移相波形在第i个预设时刻的相位，包括：依据实部和虚部进行计算，得到移相波形在第i个预设时刻的相角值；依据相角值确定移相波形在第i个预设时刻的相位。