[發(fā)明專利]電力系統(tǒng)同步波形與廣譜相量測(cè)量方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011613610.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN112748284A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝小榮;陳壘;馬寧寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R23/16
• 分類號(hào): G01R23/16;G01R31/08
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 郭亮

1.一種電力系統(tǒng)同步波形與廣譜相量測(cè)量方法，其特征在于，包括：

在對(duì)波形數(shù)據(jù)打同步時(shí)標(biāo)后，按定間隔上傳、事件觸發(fā)上傳或者召喚上傳中任意一種模式對(duì)同步波形進(jìn)行上傳，以完成同步波形測(cè)量/采集；

根據(jù)信號(hào)的若干采樣值，計(jì)算信號(hào)的頻譜信號(hào)；對(duì)所述頻譜信號(hào)取模值后，在所有信號(hào)點(diǎn)中搜索極值點(diǎn)；采用插值算法計(jì)算極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的間諧波或諧波頻率；將計(jì)算得到的間諧波或諧波頻率代入到信號(hào)模型中；采用基于sinc函數(shù)的插值算法計(jì)算基波、各間諧波或諧波相量值和頻率值，以完成廣譜相量測(cè)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)同步波形與廣譜相量測(cè)量方法，其特征在于，所述計(jì)算信號(hào)的頻譜信號(hào)，包括：

根據(jù)加窗DFT，計(jì)算得到信號(hào)的頻譜信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力系統(tǒng)同步波形與廣譜相量測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)加窗DFT，計(jì)算得到信號(hào)的頻譜信，包括：

根據(jù)下式計(jì)算得到：

其中，S(k)代表每一相的頻譜分析結(jié)果；k用于表示譜線編號(hào)，對(duì)應(yīng)的頻率為f_k＝k/N*f_s，f_s為信號(hào)采樣頻率，s(n)為電網(wǎng)電流信號(hào)；Hann(n)為窗函數(shù)表達(dá)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)同步波形與廣譜相量測(cè)量方法，其特征在于，所述采用插值算法計(jì)算極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的間諧波或諧波頻率，包括根據(jù)下式確定間諧波或諧波頻率估計(jì)值：

其中，

其中，S(M)、S(M-1)和S(M+1)分別為極值點(diǎn)以及前后的頻譜值，f_s為信號(hào)采樣頻率，為采用插值算法確定的間諧波或諧波的估計(jì)頻率。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力系統(tǒng)同步波形與廣譜相量測(cè)量方法，其特征在于，采用基于sinc函數(shù)的插值算法計(jì)算基波、各間諧波或諧波相量值和頻率值，包括：

將采用插值算法確定的間諧波或諧波的估計(jì)頻率代入信號(hào)模型f_ih中，并進(jìn)行基于sinc插值函數(shù)的DFT計(jì)算：

其中，為基波相量；w(n)表示窗函數(shù)；為插值DFT計(jì)算的頻率；c表示DFT計(jì)算的譜線序號(hào)；*表示共軛算子；

其中，p_ih(n)為間諧波/諧波相量；B為一個(gè)不小于基帶信號(hào)p_ih(t)最高頻率的頻率值(B≠0)；2B是帶限信號(hào)的采樣頻率；p_k,ih＝p_ih(k/2B)表征p_ih(n)在n＝kf_s/(2B)時(shí)刻的采樣值；K為p_ih(0)每一側(cè)用于重構(gòu)間相量信號(hào)的采樣點(diǎn)數(shù)；

并根據(jù)下式確定間諧波或諧波相量估計(jì)值和頻率的最終估計(jì)值：

其中，為采用插值算法確定的諧波或諧波頻率估計(jì)值，為最終估計(jì)值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)同步波形與廣譜相量測(cè)量方法，其特征在于，所述事件觸發(fā)上傳包括：

每隔預(yù)設(shè)時(shí)間段計(jì)算波形能量，若當(dāng)前時(shí)間段波形的能量與上一時(shí)間段波形的能量差值，與上一時(shí)間段波形能量的比值，超過預(yù)設(shè)比值，則將對(duì)應(yīng)的電壓或電流波形上傳到主站。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)同步波形與廣譜相量測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)信號(hào)的若干采樣值，計(jì)算信號(hào)的頻譜信號(hào)之前，還包括：

對(duì)三相模擬電壓電流信號(hào)進(jìn)行抗混疊濾波處理后，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到所述信號(hào)的采樣值。