[發明專利]電力系統同步相量測量方法

有效

• 申請號: 202011125090.9
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112526209B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 金濤;王曉巖
• 申請（專利權）人: 江蘇寶亨新電氣有限公司;揚中市中電電工設備廠有限公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16;G06N3/0499;G06N3/08
• 代理公司: 南京創略知識產權代理事務所(普通合伙) 32358
• 代理人: 劉文艷

1.電力系統同步相量測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取電信號的基波信號的實時頻率；

利用極限學習機進行數據擬合來對非采樣點進行估值；

結合復化辛普森公式與梯形公式，對電信號進行傅里葉級數變換得到的結果進行離散化處理，并根據極限學習機估計得到的數值進行求解，得到電信號的幅值與相角值；

所述結合復化辛普森公式與梯形公式，對電信號進行傅里葉級數變換得到的結果進行離散化處理，并根據極限學習機估計得到的數值進行求解，得到電信號幅值與相角值的過程包括：

令采樣頻率保持不變，并根據基波信號的實時頻率重新確定實際采樣窗長；

對連續的電信號進行傅里葉級數變換的結果分為兩個部分，結合復化辛普森公式與梯形公式對分出的兩部分進行離散化處理；

將極限學習機估計得到的數值代入進行離散化處理后的結果中進行求解，得到電信號的幅值與相角值。

2.根據權利要求1所述的電力系統同步相量測量方法，其特征在于，所述獲取電信號的基波信號的實時頻率的過程，包括如下步驟：

計算出相鄰三個時刻的基波信號的基波相量值；

基于相鄰三個時刻的基波相量值之間的關系建立方程；

對建立的方程進行求解，并根據求出的解得到基波信號的實時頻率。

3.根據權利要求2所述的電力系統同步相量測量方法，其特征在于，所述利用極限學習機進行數據擬合來對非采樣點進行估值的過程，包括如下步驟：

在訓練集中進行最小二乘法計算，得出最佳的隱含層與輸出層之間的權重矩陣；

將第1至N+1個采樣點的時刻點與采樣值放入訓練集，擬合出函數；

將非采樣點的時刻點放入訓練集，由擬合出的函數求出非采樣點時刻的數值。

4.根據權利要求1所述的電力系統同步相量測量方法，其特征在于，所述計算出相鄰三個時刻的基波信號的基波相量值的過程，包括如下步驟：

采樣得到的電信號的基波信號為式1，

式1：

其中，A表示電信號的有效值，ω＝2πf＝2π(f₀+Δf)，f為實際頻率，f₀＝50Hz，Δf＝f-f₀，為電信號的初相角；

對式1的連續信號進行傅里葉級數變換得到式2，

式2：

其中，a₀表示直流分量，a_k與b_k為傅里葉系數，M為傅里葉分解出的最高次諧波，k為諧波次數，ω₀表示角頻率，t為時間；

對式2進行歐拉公式的變換得到式3，

式3：

其中，k為諧波次數，ω₀為工頻所對應的角頻率，j為復數標志，c_k為第k次的諧波系數，c_k的表達式中T為周期；

對進行歐拉公式變換后的基波信號進行離散化處理，假設采樣頻率為f_c＝Nf₀，則第n個時刻的采樣點的采樣值為式4，

式4：

其中，n＝0,1,2,...；

由歐拉公式將式4轉化為式5，

式5：

其中，

令k＝1并聯立式3、式4、式5得到式6，

式6：

其中，m為采樣點的序號，系數Pn為式7，系數Qn為式8，為第n個時刻點的基波相量值；

式7：

式8：

其中，

根據式7、式8得出式9與式10，

式9：P_n+1＝P_n·v；

式10：Q_n+1＝Q_n·v^-1；

其中

利用DFT求解n、n+1、n+2三個時刻的基波相量值，如式11、式12及式13所示，

式11：

式12：

式13：