[发明专利]一种低频振荡影响下PMU量测误差分析方法

说明书

本发明公开了一种低频振荡影响下PMU量测误差分析方法，包括步骤1：建立低频振荡下的电力信号模型；步骤2：构建PMU量测方法，相量测量装置PMU利用傅里叶变换得到相量表达式，通过欧拉公式将信号的相量形式变换为复数形式，计算在幅值振荡下相量测量值的实部误差因子与虚部误差因子，得到在幅值振荡情况下相量测量误差表达式；步骤3：得到在相角振荡情况下相量测量误差表达式；步骤4：得到在幅值相角同时振荡情况下相量测量误差表达式；步骤5：利用上述得到的各个相量测量误差表达式进行定量PMU量测误差计算。本发明解决现有低频振荡下在线PMU量测误差无法定量化计算、机理分析不充分的问题，得到误差表达式用于计算。

技术领域

本发明涉及电力系统动态相量测量技术领域，尤其涉及一种低频振荡影响下PMU量测误差分析方法。

背景技术

随着我国各区域互联网工程的大规模展开及各类分布式电源的大规模并网，我国即形成世界上屈指可数的超大规模复杂电网。在电网互联带来显著效益的同时，由于新型电力电子器件的大规模接入，高放大倍数、快速励磁技术的广泛使用，国内外之前均未报道的一些电网异常动态行为逐渐出现。低频带振荡作为其中一种普遍存在的极端工况，使得电力信号的幅值、相角发生动态变化，同时还伴随着严重的频率偏移，这些给电网广域测量系统以及相量测量单元带来一系列新的挑战，从而威胁电网有效的动态安全监控。

当系统发生低频振荡时，传统的DFT方法不能再表征信号的动态特性，特别是当系统基频偏移，或是发生严重的幅值、相角振荡时，传统的DFT方法难以保持信号的同步，从而造成严重的频谱泄露。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有低频振荡下PMU量测误差无法定量化计算、机理分析不充分的问题；本发明提供了解决上述问题的一种低频振荡影响下PMU量测误差分析方法，本发明利用离散傅里叶变换因其较低的运算量和抑制谐波方面的优势，作为同步相量测量方法应用于低频振荡影响下PMU量测中，阐明了低频振荡影响下PMU量测误差产生机理，解决现有低频振荡下PMU量测误差无法定量化计算、机理分析不充分的问题，并得到了误差表达式。本发明方法对提升现有PMU在低频振荡条件下的适用性和故障应对能力具有重要意义。

本发明通过下述技术方案实现：

一种低频振荡影响下PMU量测误差分析方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：建立低频振荡下的电力信号模型，电力信号模型包括幅值振荡模型x_Am(t)、相角振荡模型x_Pm(t)、同时振荡模型x_AmPm(t)；其中，同时振荡模型x_AmPm(t)是指幅值相角同时振荡的模型；

步骤2：构建PMU量测方法，相量测量装置PMU利用傅里叶变换得到相量表达式，通过欧拉公式将信号的相量形式变换为复数形式，根据步骤1中的幅值振荡模型计算在幅值振荡下相量测量值的实部误差因子与虚部误差因子得到在幅值振荡情况下相量测量误差表达式

步骤3：利用傅里叶变换得到相量表达式，通过欧拉公式将信号的相量形式变换为复数形式，根据步骤1中的相角振荡模型计算在相角振荡下相量测量值的实部误差因子与虚部误差因子得到在相角振荡情况下相量测量误差表达式

步骤4：利用欧拉公式变换得到傅里叶变换的复数表示形式，根据步骤1中的同时振荡模型得到幅值、相角同时振荡下相量测量值的实部误差因子与虚部误差因子得到在幅值、相角同时振荡情况下相量测量误差表达式

步骤5：利用上述步骤得到的各个相量测量误差表达式进行定量PMU量测误差计算。