[发明专利]次同步和超同步谐波相量的测量方法及测量装置

摘要

本发明公开了一种次同步和超同步谐波相量的测量方法及测量装置，其中，方法包括以下步骤：采集电气信号，以生成数字信号；对数字信号进行滤波处理，以获取初始次同步谐波和/或超同步谐波；通过DFT或FFT计算进行谐波自适应检测，以获取初始频率；根据初始频率设计滤波器，以提取出各次同步谐波和/或超同步谐波；利用相量校正测量算法进行校正计算，以得到对应谐波的频率、幅值和相位；根据滤波器的增益与相移对相量进行幅值补偿和相位补偿，以获取各次同步谐波和/或超同步谐波的三相相量。本发明实施例的测量方法可以准确测量次同步和超同步谐波的相量，从而能用于电力系统次同步谐振/振荡的广域动态监测、分析、控制及保护。

主权项

1.一种次同步和超同步谐波相量的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：根据预设采样频率采集电力系统中电气信号，以通过模数转换生成数字信号；对所述数字信号进行滤波处理，以获取初始次同步谐波和/或超同步谐波；通过DFT或FFT计算进行谐波自适应检测，以获取所述初始次同步谐波和/或超同步谐波的初始频率，具体包括：次和/或超同步谐波频率最小和最大值分别为f_min和f_max，DFT或FFT的数据窗长为N_s，N_s＝Roundup(f_s)，其中Roundup()为向上取整函数，其中Rounddown()为向下取整函数，其中，N_Δ取1以上的整数的同时N_min和N_max介于1～N_s/2之间，f_s为预设采样频率；当前信号的当前采样点为x_k，当k<N_s时，等待下一个采样点；否则对当前新的数据窗进行DFT或FFT计算，并得到介于N_min和N_max之间的变换结果根据的模值检测次同步谐波和基波或超同步谐波；根据检测的n个次同步谐波和基波或超同步谐波得到所述初始次同步谐波和/或超同步谐波的初始频率；根据所述初始次同步谐波和/或超同步谐波的初始频率设计滤波器，以通过所述滤波器单独提取各次同步谐波和/或超同步谐波；通过基于DFT或FFT的相量校正测量算法对所述各次同步谐波和/或超同步谐波进行校正计算，以得到所述各次同步谐波和/或超同步谐波的频率、幅值和相位，其中，所述DFT或FFT的相量校正测量算法具体包括：当前信号的当前采样点为x_k，相量校正算法的数据窗间隔为m_i，计算数据窗长N_i＝Round(f_s/f_i0)，函数Round()表示求近似值，其中，f_i0为所述次同步谐波和/或超同步谐波的初始频率；如果k<N_i，则等待下一个采样点；否则，取共N_i个数据构成一个数据窗，对其进行常规DFT或循环DFT或FFT计算，得到对应次和/或超同步谐波的初始相量为如果k<N_i+2m_i，则等待下一个采样点；否则，采用三个初始相量来进行校正计算得到所述频率、幅值和相位；以及根据滤波器的增益和相移对校正计算得到的各次同步谐波和/或超同步谐波相量进行幅值补偿和相位补偿，以获取所述各次同步谐波和/或超同步谐波的三相相量。