[发明专利]一种同步相量测量方法及系统

权利要求书

1.一种同步相量测量方法，其特征在于，包括：

通过Clarke变换将目标电网的三相电压信号转换到αβ坐标系，获取两相电压信号；

通过Park变换将所述两相电压信号的基本相量转换为低频分量，所述低频分量包括第一低频子分量和第二低频子分量；

将所述第一低频子分量输入第一FIR-P滤波器，获取所述第一低频子分量的幅值，将所述第二低频子分量输入第二FIR-P滤波器，获取所述第二低频子分量的幅值，根据所述第一低频子分量的幅值和所述第二低频子分量的幅值，获取所述三相电压信号的幅值和所述三相电压信号的初始相位，所述第一FIR-P滤波器和所述第二FIR-P滤波器为基于加权最小二乘法设计的、用于相位测量的有限脉冲响应滤波器；

根据所述初始相位和预设相位补偿信号，获取所述三相电压信号的相位；

将所述初始相位输入到FIR-F滤波器中，获取频率差，根据所述频率差和所述目标电网的频率的标称值，获取所述三相电压信号的频率，所述FIR-F滤波器为基于最小二乘法设计的、用于频率测量的有限脉冲响应滤波器；

将所述频率差输入到FIR-R滤波器中，获取所述三相电压信号的频率变化率，所述FIR-R滤波器为基于最小二乘法设计的、用于频率变化率测量的有限脉冲响应滤波器；

所述两相电压信号为：

其中，是FFPS分量；是基波负序分量；由谐波畸变分量组成，谐波次数h的范围为[-∞,-2]和[2,∞]；为带外干扰，f_n的范围为[-f_s/2,-f₀-F_s/2]以及[f₀+F_s/2,f_s/2]，其中F_s为报告率，f_s是采样频率，f₀是所述目标电网的频率的标称值。

2.根据权利要求1所述的同步相量测量方法，其特征在于，所述第一FIR-P滤波器和所述第二FIR-P滤波器的脉冲响应公式如下：

其中，表示基波正序分量经Park变换后的零阶泰勒多项式，N_a表示采样数据窗口长度，h_p表示FIR-P的脉冲响应，n表示采样点数，X_a(n)表示由基波正序分量经Park变换后的序列组成的列向量。

3.根据权利要求1所述的同步相量测量方法，其特征在于，所述FIR-F滤波器的脉冲响应公式如下：

其中，Δf₁表示数据窗口中央的频率，N_θ表示采样数据窗口长度，h_f表示FIR-F的脉冲响应，n表示采样点数，X_θ(n)表示由基波正序分量经Park变换后的相角序列组成的列向量。

4.根据权利要求1所述的同步相量测量方法，其特征在于，所述FIR-R滤波器的脉冲响应公式如下：

其中，表示频率偏差的一阶泰勒多项式，N_f表示采样数据窗口长度，h_r表示FIR-R的脉冲响应，n表示采样点数，X_f(n)表示由频率偏差序列组成的列向量。

5.根据权利要求1所述的同步相量测量方法，其特征在于，所述预设相位补偿信号具体公式如下：

其中，h表示所述预设相位补偿信号，θ_p表示Park变换的旋转角度，n表示采样点数，N_a表示采样数据窗口长度。

6.根据权利要求1所述的同步相量测量方法，其特征在于，所述根据所述频率差和所述目标电网的频率的标称值，获取所述三相电压信号的频率，具体计算公式如下：

f₁＝Δf₁(n)+f₀，

其中，f₁表示所述三相电压信号的频率，Δf₁(n)表示所述频率差，f₀表示所述目标电网的频率的标称值。