[发明专利]基于幅值线性变化模型的实时频率测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统参数测量方法，具体讲是涉及一种用于精确测量电力系统实时频率的基于幅值线性变化模型的实时频率测量方法，为系统提供实时状态变量，用于低频减负荷装置、同步相量测量装置和继电保护装置等。属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

频率是电力系统的主要性能参数，国际上曾多次发生频率崩溃导致的大面积停电事故。电力系统功率不足将导致频率下降，通过自动发电系统来启动旋转备，使电力系统频率恢复正常。频率严重不足时，低频减负荷装置切除部分次要负荷，保持系统频率和对重要用户的供电。实施这些措施的前提是相应设备和装置能准确测量到系统的实时频率。系统实时频率是同步相量测量装置的主要参数，是系统稳定性判别和控制决策的依据之一。另外，系统发生异常或故障时，继电保护装置根据实时频率可以准确计算相关的电气量参数，如序分量、故障分量和阻抗等。

因此，测量实时频率具有重要的作用，为此国内外学者开展了深入的研究，探索到多种原理的实时测频方法，主要有迭代法、神经网络法、小波分析法、傅立叶变换法、卡尔曼滤波法等方法。上述方法均建立在幅值恒定的正弦信号基础上，在幅值发生变化时，测频方法精度将大大下降。方法1：许庆强、索南加乐、宋国兵、施静辉、葛耀中的《振荡时电力系统瞬时频率的实时测量》(《中国电机工程学报》，2003，23(1)：51-54+69)、和方法2：Qing-qiang Xu，JialeSuonan，and Yao-zhong《Ge.Real-time Measurement of Mean Frequency inTwo-machine System During Power Swings》(《IEEE Trans.on PowerDelivery》，2004，19(3)：1018-1023)适用于系统振荡比较剧烈的情况，但不适用于系统轻微振荡和无振荡的情况；陈朝晖、黄少锋、杨奇逊《基于综合相量的电力系统振荡频率实时测量》(《电力系统自动化》2004，28(4)：32-35)利用综合相量来求取系统频率，适用于系统轻微振荡和无振荡的情况，能同时得到系统振荡频率，但是任何原因引起三相电流不对称，都会直接影响到频率的测量精度。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种精确测量电力系统的实时频率的基于幅值线性变化模型的实时频率测量方法，为系统提供实时状态变量，用于低频减负荷装置、同步相量测量装置和继电保护装置等。

本发明利用短时间内电流幅值的线性变化模型，假设连续四个采样点对应电流的幅值线性变化，经过严格的数学推导，再结合泰勒展开和数学等比定理计算系统的实时频率。

为实现上述发明目的，本发明是采取以下的技术方案来实现的：

一种基于幅值线性变化模型的实时频率测量方法，其特征在于包括：