一种同步相量测量装置进行相量修正的方法

摘要

本发明涉及一种同步相量测量装置(PMU)进行相量修正的方法以保证相量计算准确性的方法。现有技术使用的方法大多采用硬件进行测频和通过调整数据窗的方法以保证相量测量的准确性，本发明的方法采用线路正序电压计算线路频率，计算出系统频率相对于50Hz的偏移量Δf后，采用最小二乘法拟合45～55Hz范围内的一系列幅值和角度的误差曲线，然后通过查表法对相量进行修正。本发明的方法具有计算速度快、适应性强、准确性高的优点。

主权项

1、一种同步相量测量装置进行相量修正的方法，其特征在于该方法包含以下步骤：1)通过正序分量进行频率的测量方法：因为频率偏移与相量计算的误差的变化是有规律的，所以只要准确计算出当前频率，就可以对相量进行修正，因频率偏差时正序分量的误差较单相相量小，且频率偏差不变时，其相角误差恒定，所以可以采用正序电压计算频率，而正序电压可以通过三相电压获得：${\overrightarrow{U}}_1=\frac{1}{3}({\overrightarrow{U}}_A+\alpha {\overrightarrow{U}}_B+{\alpha }^2{\overrightarrow{U}}_C)---(1-1)$设某一时刻正序电压相量为t时间后转过角度θ，变为故根据频率与角度的关系可求频率：2π(50+Δf)t＝θ    (1-2)θ可用矢量的点积和叉乘公式求得，见下面推导：点积：${\overrightarrow{V}}_1·{\overrightarrow{V}}_2=x_1{x}_2+y_1{y}_2=\left|V_1\right|\left|V_2\right|\cos \theta ---(1-3)$叉乘：${\overrightarrow{V}}_1\times {\overrightarrow{V}}_2=x_1{y}_2-x_2{y}_1=\left|V_1\right|\left|V_2\right|\sin \theta ---(1-4)$$\tan \theta =\frac{x_1{y}_2-x_2{y}_1}{x_1{x}_2+y_1{y}_2}---(1-5)$根据公式(1-5)计算出正序相量的角度后则可以根据公式(1-2)得出频率。；2)通过最小二乘法进行相角和幅值修正的方法：离散傅里叶变换DFT对于标准的50Hz输入信号是适用的，但是，当f偏离标准50Hz时，进行DFT变换求得的相量幅值和角度均偏离了输入值，随角度和频率的变化，幅值误差和角度误差的变化是有规律的，且误差曲线函数可假设为：其中，a(1)、a(2)、a(3)为参数，为输入角度；故采用最小二乘法拟合45～55Hz范围内的一系列幅值和角度的误差曲线求得误差公式及修正公式如下：$A=\frac{A^{\prime }}{1+\mathrm{\Delta A}}---(1-9)$其中Φ’、A’是通过DFT算出的相量的相角和幅值，ΔΦ、ΔA分别为根据频率偏移Δf所得的相角和幅值修正值，而根据(1-7)和(1-8)式可以求出最终的相角和幅值准确值Φ和A。