[發(fā)明專利]頻率跟蹤測(cè)量方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911360712.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111122972B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉四春;董寧;韓盟;陳艷霞;谷君;王寧;張紹峰;王豪強(qiáng);李明;王暢;李龍飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)北京市電力公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01R23/14
• 分類號(hào): G01R23/14
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 董文倩

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種頻率跟蹤測(cè)量方法及裝置。其中，該方法包括：依據(jù)預(yù)設(shè)采樣頻率對(duì)原始波形進(jìn)行采樣，得到第一采樣結(jié)果，并對(duì)第一采樣結(jié)果進(jìn)行正交基傅里葉變換，得到第一偏移頻率；依據(jù)預(yù)設(shè)相移長(zhǎng)度對(duì)原始波形進(jìn)行移相，得到移相波形；依據(jù)預(yù)設(shè)采樣頻率對(duì)移相波形進(jìn)行采樣，得到第二采樣結(jié)果，并對(duì)第二采樣結(jié)果進(jìn)行正交基傅里葉變換，得到第二偏移頻率；依據(jù)第一偏移頻率和第二偏移頻率確定移相對(duì)消頻率；依據(jù)移相對(duì)消頻率和系統(tǒng)額定頻率確定原始波形的頻率。本申請(qǐng)解決了由于無(wú)法準(zhǔn)確跟蹤電力系統(tǒng)的頻率造成的同步向量測(cè)量算法的精確度較低的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及同步測(cè)量領(lǐng)域，具體而言，涉及一種頻率跟蹤測(cè)量方法及裝置。

背景技術(shù)

目前，以同步相量測(cè)量裝置(phasor measurement unit，PMU)為基礎(chǔ)的廣域測(cè)量系統(tǒng)在電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性分析、在線實(shí)時(shí)控制與監(jiān)測(cè)以及廣域控制保護(hù)等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。相量計(jì)算的前提需要準(zhǔn)確的跟蹤電力系統(tǒng)的頻率，其準(zhǔn)確度決定了同步向量測(cè)量算法的精確度。

其中，同步相量的頻率測(cè)量方法主要有過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)法、卡爾曼濾波法、自適應(yīng)陷波法和離散傅里葉變換法等，其中離散傅里葉變換法在計(jì)算精度、響應(yīng)速度和抑制諧波上具有顯著優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于不同電壓等級(jí)的PMU裝置中。

然而，當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行頻率偏移額定值為50Hz時(shí)，PMU裝置采用定間隔采樣接收到的采樣數(shù)據(jù)無(wú)法滿足整周期采樣條件，離散傅里葉變換法本身的頻率泄露和頻率混疊等問(wèn)題將導(dǎo)致頻率和相位等參數(shù)計(jì)算存在較大誤差，嚴(yán)重影響同步相量算法精度，并且對(duì)突變等動(dòng)態(tài)過(guò)程響應(yīng)速度有限。

針對(duì)現(xiàn)階段無(wú)法準(zhǔn)確跟蹤電力系統(tǒng)的頻率導(dǎo)致同步向量測(cè)量算法的精確度較低的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種頻率跟蹤測(cè)量方法及裝置，以至少解決由于無(wú)法準(zhǔn)確跟蹤電力系統(tǒng)的頻率造成的同步向量測(cè)量算法的精確度較低的技術(shù)問(wèn)題。

根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種頻率跟蹤測(cè)量方法，包括：依據(jù)預(yù)設(shè)采樣頻率對(duì)原始波形進(jìn)行采樣，得到第一采樣結(jié)果，并對(duì)第一采樣結(jié)果進(jìn)行正交基傅里葉變換，得到第一偏移頻率；依據(jù)預(yù)設(shè)相移長(zhǎng)度對(duì)原始波形進(jìn)行移相，得到移相波形；依據(jù)預(yù)設(shè)采樣頻率對(duì)移相波形進(jìn)行采樣，得到第二采樣結(jié)果，并對(duì)第二采樣結(jié)果進(jìn)行正交基傅里葉變換，得到第二偏移頻率；依據(jù)第一偏移頻率和第二偏移頻率確定移相對(duì)消頻率；依據(jù)移相對(duì)消頻率和系統(tǒng)額定頻率確定原始波形的頻率。

可選地，依據(jù)預(yù)設(shè)采樣頻率對(duì)原始波形進(jìn)行采樣，得到第一采樣結(jié)果，并對(duì)第一采樣結(jié)果進(jìn)行正交基傅里葉變換，得到第一偏移頻率，包括：依據(jù)預(yù)設(shè)采樣頻率在第i個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻對(duì)原始波形進(jìn)行AD采樣，得到第i個(gè)原始AD數(shù)據(jù)；對(duì)第i個(gè)原始AD數(shù)據(jù)進(jìn)行正交基傅里葉變換，得到第i個(gè)原始AD數(shù)據(jù)的實(shí)部和虛部；依據(jù)實(shí)部和虛部確定原始波形在第i個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相位；依據(jù)原始波形在第i個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相位和在第i+1個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相位確定第一偏移頻率；其中，i≥1。

可選地，依據(jù)實(shí)部和虛部得到原始波形在第i個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相位，包括：依據(jù)實(shí)部和虛部進(jìn)行計(jì)算，得到原始波形在第i個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相角值；依據(jù)相角值確定原始波形在第i個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相位。

可選地，依據(jù)預(yù)設(shè)采樣頻率對(duì)移相波形進(jìn)行采樣，得到第二采樣結(jié)果，并對(duì)第二采樣結(jié)果進(jìn)行正交基傅里葉變換，得到第二偏移頻率，包括：依據(jù)預(yù)設(shè)采樣頻率在第i個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻對(duì)移相波形進(jìn)行AD采樣，得到第i個(gè)移相AD數(shù)據(jù)；對(duì)第i個(gè)移相AD數(shù)據(jù)進(jìn)行正交基傅里葉變換，得到第i個(gè)移相AD數(shù)據(jù)的實(shí)部和虛部；依據(jù)實(shí)部和虛部確定移相波形在第i個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相位；依據(jù)移相波形在第i個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相位和在第i+1個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相位；依據(jù)相波形在第i個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相位和在第i+1個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相位確定第二偏移頻率；其中，i≥1。

可選地，依據(jù)實(shí)部和虛部確定移相波形在第i個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相位，包括：依據(jù)實(shí)部和虛部進(jìn)行計(jì)算，得到移相波形在第i個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相角值；依據(jù)相角值確定移相波形在第i個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的相位。