变电站母线电压相位角瞬时值测量方法

摘要

本发明公开了一种变电站母线电压相位角瞬时值测量方法。首先测量变电站母线电压各采样时刻的电压瞬时值，计算各采样时刻的变电站母线电压的平稳系数，计算各采样时刻的变电站母线电压的滑动系数，计算各采样时刻的变电站母线电压频率瞬时值，然后计算各采样时刻的变电站母线电压相位角瞬时值。本发明方法的测量精度不受非周期性噪声信号影响，数据窗短，运算量小，算法运算速度快，能实时准确测量各采样时刻的变电站母线电压相位角瞬时值，可为复杂大电网实时调峰调频和电网潮流实时调度提供科学依据。

主权项

变电站母线电压相位角瞬时值测量方法，其特征在于，包括如下依序步骤：(1)测量变电站母线电压各采样时刻的电压瞬时值；(2)计算t采样时刻的变电站母线电压的平稳系数其中，u(t)为t采样时刻的变电站母线电压采样值；u(t‑kΔt)为t‑kΔt采样时刻的变电站母线电压采样值；u(t+kΔt)为t+kΔt采样时刻的变电站母线电压采样值；Δt为采样间隔时间；k为数据窗长度，且为正整数；(3)计算t采样时刻的变电站母线电压的滑动系数其中，u(t)为t采样时刻的变电站母线电压采样值；u(t‑kΔt)为t‑kΔt采样时刻的变电站母线电压采样值；u(t+kΔt)为t+kΔt采样时刻的变电站母线电压采样值；Δt为采样间隔时间；k为数据窗长度，且为正整数；(4)计算t采样时刻的变电站母线电压频率f：$f=\frac{1}{2\mathrm{\pi k\Delta t}}{\cos }^{-1}\left(\frac{\underset{i=-m}{\overset{i=m}{\Sigma }}|\frac{u(t+\mathrm{i\Delta t}+\mathrm{k\Delta t})}{\sqrt{{\left[u(t+\mathrm{i\Delta t}+\mathrm{k\Delta t})\right]}^2-{\left[u(t+\mathrm{i\Delta t})u(t+\mathrm{i\Delta t}+2\mathrm{k\Delta t})\right]}^2}}+\frac{u(t+\mathrm{i\Delta t}-\mathrm{k\Delta t})}{\sqrt{{\left[u(t+\mathrm{i\Delta t}-\mathrm{k\Delta t})\right]}^2-{\left[u(t+\mathrm{i\Delta t})u(t+\mathrm{i\Delta t}-2\mathrm{k\Delta t})\right]}^2}}|}{\underset{i=-m}{\overset{i=m}{\Sigma }}\frac{2u(t+\mathrm{i\Delta t})}{\sqrt{{\left[u(t+\mathrm{i\Delta t})\right]}^2-{\left[u(t+\mathrm{i\Delta t}+\mathrm{k\Delta t})u(t+\mathrm{i\Delta t}-\mathrm{k\Delta t})\right]}^2}}}\right)$其中，u(t+iΔt)为t+iΔt采样时刻的变电站母线电压采样值；u(t+iΔt‑kΔt)为t+iΔt‑kΔt采样时刻的变电站母线电压采样值；u(t+iΔt+kΔt)为t+iΔt+kΔt采样时刻的变电站母线电压采样值；Δt为采样间隔时间；k为数据窗长度，且为正整数；u(t+iΔt‑2kΔt)为t+iΔt‑2kΔt采样时刻的变电站母线电压采样值；u(t+iΔt+2kΔt)为t+iΔt+2kΔt采样时刻的变电站母线电压采样值；i为整数系数；m为加权长度；(5)计算t采样时刻的变电站母线电压相位角$\theta ={\cos }^{-1}\left(\frac{u\left(t\right)\sqrt{\underset{i=1}{\overset{i=k}{\Sigma }}(1-{\cos }^2\left(2\mathrm{\pi fi\Delta t}\right))}}{\sqrt{\underset{i=1}{\overset{i=k}{\Sigma }}({\left[u\left(t\right)\right]}^2-{\left[u(t+\mathrm{i\Delta t})u(t-\mathrm{i\Delta t})\right]}^2)}}\right)-100\mathrm{\pi t};$其中，u(t)为t采样时刻的变电站母线电压采样值；u(t‑iΔt)为t‑iΔt采样时刻的变电站母线电压采样值；u(t+iΔt)为t+iΔt采样时刻的变电站母线电压采样值；Δt为采样间隔时间；k为数据窗长度，且为正整数；i为整数系数。