[发明专利]一种电力系统同步相量快速计算方法

摘要

本发明涉及一种电力系统同步相量快速计算方法，其特征在于包括以下步骤：1)初始化，确定每周波采样点数N以及两相邻数据窗相隔点数l；2)判断是否达到电力信号相量计算间隔时间，如果是，则进入步骤3)，否，则继续等待；3)对电力信号进行建模；4)对电力信号进行每周波N点采样，得离散化电力信号，对离散化电力信号加数据窗后进行DFT变换，并对DFT变换后的电力信号的相量进行校正；5)对相隔l点的另一数据窗内的电力信号进行DFT计算，结合电力信号模型，通过计算电力模型参数，进而得到校正后电力信号的相量和频率。本发明可以广泛应用于电力系统同步相量快速计算中。

主权项

1.一种电力系统同步相量快速计算方法，其特征在于包括以下步骤：1)初始化，确定每周波采样点数N以及两相邻数据窗相隔点数l；2)判断是否达到电力信号相量计算间隔时间，如果是，则进入步骤3)，否，则继续等待；3)对电力信号进行建模，得到电力信号x(t)的表达式：式中，P(t)表示电力信号的动态相量，P(t)＝a(t)ejθ(t)，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，假设计算周期内幅值恒定，频率偏差恒定，即a(t)＝a，θ(t)＝θ0+θ1t，其中，模型参数a、θ0和θ1均为常数；4)对电力信号进行每周波N点采样，得离散化电力信号，对离散化电力信号加数据窗后进行DFT变换，并对DFT变换后的电力信号的相量进行校正，具体过程为：式中，a和θ0分别表示校正后电力信号的幅值和相角；ac和θc分别表示校正前通过DFT变换得到的电力信号的幅值和相角；其中，A、B、C分别表示：通过泰勒级数展开可近似为：基于上述公式，可以得到校正后电力信号相量与校正前DFT变换直接计算相量的关系：式中，D＝BsinC/(1+BcosC)对D进行泰勒展开并舍去高次项后得：5)对相隔l点的另一数据窗内的电力信号进行DFT计算，结合电力信号模型，通过计算电力模型参数，进而得到校正后电力信号的相量和频率，具体过程为：首先得到关于B的一元二次方程：E·B2+F·B+G＝0式中：式中，θcl表示相隔l点的数据窗内电力信号校正前DFT计算相角；通过上式可求得：进而求得将θ1代入公式(4)求得校正后电力信号的相角θ0；将θ0和θ1代入公式(3)求得校正电力信号幅值a；校正后电力信号频率f＝f0+θ1/(2π)。