[发明专利]一种同步相量和频率测量动态性能的方法

摘要

本发明涉及一种同步相量和频率测量动态性能的方法。本发明提供一种仅通过一个数据窗求取同步相量和频率的方法。本发明的方法对电力信号模型进行泰勒级数展开，并通过一个数据窗上基波和谐波含量计算相量、频率和频率变化率，响应速度快，可在一个数据窗内求取频率和频率变化率，同时解决了含有谐波情况下相量计算问题。可以广泛应用于电力系统同步相量和频率测量中。

主权项

1.一种同步相量和频率测量动态性能的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)初始化，确定每周波采样点数N，电力信号模型中幅值和相角的阶数K，离散傅里叶变换的系数gk；(2)信号建模，该方法采用复信号表示电力信号的动态相量为P(t)＝a(t)e^jθ(t)，电力信号x(t)表示为：式中：a(t)和θ(t)分别表示电力信号幅值和相角的多项式；f₀为额定频率，为更好反映信号的动态特征，假设相量模型中幅值和相角均为K阶模型，即(3)将a(t)和θ(t)代入电力信号的动态相量P(t)中，并通过泰勒级数展开，化为K阶实部和虚部形式：得：(4)对电力信号x(t)进行每周波N点采样，得离散化信号模型，再对信号模型加窗后进行系数为的DFT变换，本方法选取矩形窗，得到复数域方程：将复数域方程展开成实部虚部形式：式中：X_k＝[X_kR X_kI]^T为第k次傅里叶变换计算结果；M_k＝[M_k0M_k1…M_kK]为方程组系数，为信号模型的参数；当k＝0,1,…,K，联立方程组，得：式中：X＝[X0T X1T … XKT]T；M＝[M0T M1T … MKT]T；由于gk能预先确定，所以能离线计算出矩阵M，及其逆矩阵M‑1，联立式(2)和式(5)求得计算点处幅值为a0，相角为θ0，当阶数K≥1时，求得频率偏差为θ1/2π；当K≥2，同时求得频率偏差为θ1/2π和频率变化率为θ2/π。