[发明专利]PMU相角检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统监控测量技术领域，特别是涉及一种PMU相角检测方法及系统。

背景技术

随着互联电网规模的日益扩大，大容量、远距离输电和大型电力系统的联网输电成为现代电力系统的重要发展趋势。随着全球定位系统、数字信号处理器技术以及以太网通讯技术的发展，目前以同步相量测量这一技术手段为主。

同步相量测量单元PMU(Phasor Measurement Unit)因其量测的同步性与相量上送的快速性为实现电力系统动态过程监测创造了条件，近年来在全球范围内得到快速发展。基于同步相量信息的动态安全控制得到广泛的应用，如电力系统监测、广域保护、阻尼控制、低频振荡辨识、次同步振荡在线预警、状态估计等。

目前，广泛采用DFT算法(离散傅里叶变换)作为PMU相角的检测方法。在额定频率时，DFT算法得到的基频相量能够准确反映系统的运行状况。但是，当系统处于非额定频率情况下，DFT算法导致的系统误差往往表现为伪波动的形式，难以用状态估计等方法消除，不仅影响PMU相角的精度，还会在实际应用时引入干扰，甚至将会对整个电网的调度和控制造成严重的影响。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种误差小、精度较高的PMU相角检测方法及系统。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种PMU相角检测方法，包括步骤：

获取相角数据，对相角数据进行分段拟合得到FEA曲线；

根据各个分段区间内FEA曲线的最大值与最小值之差的平均值确定量测误差；

基于相角和频率的关系，确定拟合参数，根据拟合参数确定所有分段区间内的拟合误差；

根据所述拟合误差与所述量测误差确定系统误差。

根据所述系统误差校正相角数据。

一种PMU相角检测系统，包括：

获取FEA曲线模块，用于获取相角数据，对相角数据进行分段拟合得到FEA曲线；

确定量测误差模块，用于基于FEA曲线，根据分段区间内FEA曲线的最大值与最小值之差的平均值确定量测误差；

确定拟合误差模块，用于基于相角和频率的关系，确定拟合参数，根据拟合参数确定所有分段区间内的拟合误差；

确定系统误差模块，用于根据所述拟合误差与所述量测误差确定系统误差；

校正相角数据模块，用于根据所述系统误差校正相角数据。

本发明的有益效果：

通过对相角数据进行分段拟合得到FEA曲线，基于FEA曲线分别计算量测误差、拟合误差及系统误差，能有效地检测出PMU相角量测中存在的系统误差，并对误差的大小做出准确评估，及时对PMU相角数据校正，降低相角量测的突变性，消除伪波动，提高PMU相角量测质量，有利于对整个电网的调度和控制。

附图说明

图1为本发明PMU相角检测方法的示意流程图；

图2为本发明评估PMU相角量测系统的系统误差的系统的结构示意图；

图3为频率固定偏离额定值(49Hz)和频率斜坡时得到的相量相角的量测误差图；

图4为120s内稳态数据进行定分段间隔拟合得到的FEA曲线与频率拟合曲线图；

图5为60s内含扰动的数据进行定分段间隔拟合得到的FEA曲线与频率拟合曲线图；

图6为120s内稳态数据进行自适应分段间隔拟合得到的FEA曲线与频率拟合曲线图；

图7为60s内含扰动的数据进行自适应分段间隔拟合得到的FEA曲线与频率拟合曲线图；

图8为定分段间隔拟合法和自适应分段间隔拟合法两种方法的频率拟合误差曲线图；

图9为定分段间隔拟合法和自适应分段间隔拟合法两种方法的量测误差图；

图10为定分段间隔拟合法和自适应分段间隔拟合法两种方法的拟合误差图；

图11为定分段间隔拟合法和自适应分段间隔拟合法两种方法综合考虑后的系统误差图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

请参阅图1，图1为本发明PMU相角检测方法的示意流程图。本发明PMU相角检测方法，包括以下步骤：

S101获取相角数据，对相角数据进行分段拟合得到FEA曲线；

在其中一个实施例中，所述对相角数据进行分段拟合得到FEA曲线，采用定分段间隔拟合法或自适应分段间隔拟合法的分段拟合方法。

所述定分段间隔拟合法包括步骤：