[發明專利]一種配電網同步相量相位量測的連續化轉換和恢復方法

有效

• 申請號: 202010665807.2
• 申請日: 2020-07-11
• 公開（公告）號: CN111766445B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 趙金利;葉羽轉;王成山;于浩;李鵬;孔祥玉;袁智勇;徐全
• 申請（專利權）人: 天津大學;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G01R25/00
• 分類號: G01R25/00;H02J13/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種配電網同步相量相位量測的連續化轉換和恢復方法：輸入配電網同步相量量測裝置的相位量測序列，定義轉換后的相位序列、恢復后的相位序列、相位量測序列編號；在相位轉換階段，設置相位量測序列編號；計算相位量測的轉換增量值，計算得到轉換后的相位序列的元素；設置相位量測序列編號，判斷相位量測序列編號是否大于相位量測序列的元素數量；在相位恢復階段，設置相位量測序列編號；計算轉換后的相位的恢復增量值，計算得到恢復后的相位序列的元素；設置相位量測序列編號，判斷相位量測序列編號是否大于相位量測序列的元素數量；輸出轉換后的相位序列和恢復后的相位序列。本發明提高數據壓縮的性能和壞數據辨識的能力，不引起任何的相位信息丟失。

技術領域

本發明涉及一種配電網同步相量相位量測。特別是涉及一種配電網同步相量相位量測的連續化轉換和恢復方法。

背景技術

同步相量量測裝置通過全球定位系統以毫秒級速率采集時間同步的電壓和電流相量測量數據，所提供的高精度量測數據使得配電系統的調度運行系統能夠在更精細的時間尺度上持續的監控電網運行狀態，從而更高效的管理電能的輸送和分配。其中，同步相量量測裝置提供的實時狀態相量信息，尤其是相位量測值，在配電系統的狀態估計、故障定位、孤島及系統振蕩檢測等高級應用的實施過程中發揮著重要作用。

然而，電壓或電流相位數據與系統頻率密切相關，相位數據的變化區間是[-π,π)。當系統的頻率大于工頻50Hz時，相位數據呈現不斷遞增的趨勢，而增加到π的瞬間跌落到-π；相似地，在系統頻率小于工頻50Hz時，相位數據呈現不斷遞減的趨勢，而減小到-π的瞬間又突增至π。在此背景下，相位數據在-π和π附近的這種“突增”和“突減”將嚴重影響一些對數據連續性要求極高的應用的性能，例如相位的這種不連續性會大大降低數據壓縮技術的壓縮比，還可能降低壞數據辨識方法的準確度等。因此，對相位數據進行轉換，使其在時間維度上具有連續性，具有重要的工程應用價值。另一方面，配電網的一些應用場景可能需要利用原始的相位量測信息，例如狀態估計、電壓-功率靈敏度估計等，此時，需要對連續的相位進行恢復處理，以滿足上述高級應用的需求。

綜上所述，為滿足數據壓縮、壞數據辨識等應用的需求，配電網急需一種轉換相位數據為連續性相位數據序列，并能將轉換后的連續性相位數據序列快速準確地恢復為不連續的相位數據的方法。然而，當前已有的關于同步相位量測的研究大多是基于原始相位量測的研究，在對相位量測進行連續性轉換方面還鮮有研究。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠提高數據壓縮性能、壞數據辨識能力以及不引起任何相位信息丟失的配電網同步相量相位量測的連續化轉換和恢復方法。

本發明所采用的技術方案是：一種配電網同步相量相位量測的連續化轉換和恢復方法，包括如下步驟：

1)輸入配電網同步相量量測裝置的相位量測序列其中S為相位量測序列的元素數量，定義轉換后的相位序列恢復后的相位序列相位量測序列編號s，s∈{2,3,…,S}；

2)在相位轉換階段，設置相位量測序列編號s＝2；

3)計算相位量測的轉換增量值δ_s，計算得到轉換后的相位序列的第s個元素

4)設置相位量測序列編號s＝s+1，判斷相位量測序列編號s是否大于相位量測序列的元素數量S，若大于，轉到步驟5)；否則，轉到步驟3)；

5)在相位恢復階段，設置相位量測序列編號s＝2；

6)計算轉換后的相位的恢復增量值δ′_s，計算得到恢復后的相位序列的第s個元素

7)設置相位量測序列編號s＝s+1，判斷相位量測序列編號s是否大于相位量測序列的元素數量S，若大于，轉到步驟8)；否則，轉到步驟6)；

8)輸出轉換后的相位序列和恢復后的相位序列結束。

步驟3)中