一种配电网的自适应同步相量量测方法
专利汇可以提供一种配电网的自适应同步相量量测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种配 电网 的自适应同步相量量测方法，属于电 力 系统配电网同步相量测量技术领域。首先，设计一个4周波的稳态有限冲激响应 滤波器 和一个2周 波动 态有限冲激响应滤波器，这两个滤波器均考虑了基频附近难以滤除的带外干扰成分，且中心 频率 具有在线调整的能力。其次，基于现代谱估计方法，利用10周波 信号 采样 值分析信号的频率成分；进而，根据设计的暂态识别方法，实时识别信号由稳态到动态的瞬时变化过程，并在稳态同步相量计算结果和动态同步相量计算结果中进行选择输出。本发明所设计的同步相量量测方法，能够解决配电网同步相量计算过程中带外干扰成分导致的 精度 不高的问题，同时提高了动态变化场景下同步相量计算结果的响应速度。，下面是一种配电网的自适应同步相量量测方法专利的具体信息内容。
1.一种配电网的自适应同步相量量测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)采集配电网的电压或电流信号，包括以下步骤：
(1-1)以时间间隔T采集配电网的电压或电流信号，将当前采样数据点的前10个周波采样数据记为X；
(1-2)取采样数据X中当前采样数据点前的4个周波数据，记为Xs，采样数据的个数记为N1，将采样数据分别编号-K1，-(K1-1),……，0，1,……，(K1-1),K1；
(1-3)取采样数据X中当前采样数据点前的2个周波数据，记为Xd，采样数据个数记为N2，将采样数据分别编号-K2，-(K2-1),……，0，1,……，(K2-1),K2；
(2)采用现代谱估计方法，确定步骤(1)的采样数据X中电压或电流信号的频率在25Hz～150Hz范围内的谐波和/或间谐波的数目和频率值；
(3)根据步骤(1-2)周波数据Xs和步骤(2)的谐波和/或间谐波的数目和频率值，设计一个稳态有限冲激响应滤波器，该滤波器的系数为Coeff_SteadyFilter：
Coeff_SteadyFilter＝Fs(1,:)
其中，Fs为稳态滤波器系数矩阵，将稳态滤波器系数矩阵Fs中的第一行作为稳态有限冲激响应滤波器的系数Coeff_SteadyFilter，稳态滤波器系数矩阵Fs由稳态信号系数矩阵Cs和稳态滤波器权重矩阵W1计算得到，其中：
Fs＝(CHsW1HW1Cs)-1CsW1
稳态信号系数矩阵Cs的计算公式为：
其中，上标H为矩阵共轭转置，e为自然对数的底数，j为虚数单位，K1为步骤(1-2)中电压或电流采样数据的编号值的最大值，T为各采样数据之间的时间间隔，ωc为电压或电流信号的基准角频率值，ωc等于配电网基准频率与2π的乘积，ωbi为电压或电流信号中频率在
25Hz～150Hz范围内的谐波和/或间谐波的角频率值，ωbi等于电压或电流信号中频率在
25Hz～150Hz范围内的谐波和/或间谐波的频率值与2π的乘积；
稳态滤波器权重矩阵W1为对角矩阵，即除了矩阵对角线上元素不为零外，矩阵其余元素均为零，计算公式为：
其中，w1，w2，……，wN1为稳态滤波器权重矩阵W1的对角元素，计算公式为：
n取1，2，…，N1
其中，N1为所设计的稳态有限冲激响应滤波器的阶数，该阶数等于4个周波电压或电流采样数据的点数，N1＝2*K1+1，K1即为4周波电压或电流采样数据的编号值的最大值，cosh表示双曲余弦函数，ac和ρm分别是窗函数的特性调节系数，ac的取值为7.0，ρm的取值为1.2；
(4)根据步骤(1-3)周波数据Xd和步骤(2)的谐波和/或间谐波的数目和频率值，设计一个动态有限冲激响应滤波器，该滤波器的系数为Coeff_DynamicFilter，计算公式为：
Coeff_DynamicFilter＝Fd(1:3,:)
其中，Fd为动态滤波器系数矩阵，将动态滤波器系数矩阵Fd中的第一行至第三行作为动态有限冲激响应滤波器的系数CoeffDynamicFilter，动态滤波器系数矩阵Fd由动态信号系数矩阵Cd和权重矩阵W2计算得到，计算公式为：
Fd＝(CHdW2HW2Cd)-1CdW2
其中，动态滤波器权重矩阵W2的计算公式如下：
其中，w1，w2，……，wN2为动态滤波器权重矩阵W2的对角元素，计算公式为：
n取1，2，…，N2
其中，N2为动态有限冲激响应滤波器的阶数，等于2个周波电压或电流采样值的点数，N2＝2*K2+1，K2即为步骤(1-3)中电压或电流采样数据的编号值的最大值；
动态信号系数矩阵Cd的计算公式为：
其中，动态信号系数矩阵Cd的元素有两类，一类元素与信号的基准频率有关，其计算公式如下：
k取值-K2,-(K2-1)，...，0，...，K2
其中，c(k,c)为基准频率信号的泰勒级数展开系数行向量，由电压或电流基准频率信号在编号值为k的采样数据点处的二阶泰勒展开计算得到， 为行向量c(k,c)的共轭行向量，其中每一个元素都是向量c(k,c)的共轭值，基准频率e为自然对数的底数，j为虚数单位，K2为步骤(1-3)中2周波电压或电流采样数据的编号值的最大值，K2＝(N2-1)/2，N2为2周波电压或电流采样数据的点数，T为各采样数据之间的时间间隔，ωc为电压或电流信号的基准角频率值，等于配电网基准频率与2π的乘积，
动态信号系数矩阵Cd的第二类元素，与电压或电流信号中频率在25Hz～150Hz范围内的谐波和/或间谐波有关，其计算公式如下：
k取值-K2,-(K2-1)，...，0，...，K2
其中，c(k,bi)为谐波和/或间谐波信号的泰勒级数展开系数行向量，由电压或电流信号中频率在25Hz～150Hz范围内的谐波和/或间谐波信号在编号为k的采样数据点处的二阶泰勒展开计算得到， 为c(k,bi)的共轭行向量，其中每一个元素都是向量c(k,bi)的共轭值，(5)根据步骤(3)中设计的稳态有限冲激响应滤波器Coeff_SteadyFilter和步骤(1)的4周波采样数据Xs，计算配电网的稳态同步相量，计算公式如下：
ps＝Coeff_SteadyFilter·Xs
其中，ps为计算得到的电压或电流信号的稳态相量值；
(6)根据步骤(4)中设计的动态有限冲激响应滤波器Coeff_DynamicFilter和步骤(1)的2周波采样数据Xd，计算配电网的动态同步相量pd，计算公式如下：
pd＝Coeff_DynamicFilter·Xd
其中， 其中， 为动态相量值， 为动态相量一阶导数值，
为动态相量二阶导数值；
根据上述动态相量值 计算出配电网的电压或电流信号动态相量的幅值A1和相位计算公式如下：
其中， 表示动态相量的模值，即动态相量的幅值，a0为动态相量幅值的零阶导数，表示动态相量的相位，b0为动态相量相位的零阶导数值；
根据上述动态相量值 及一阶导数值 计算得到配电网电压或电流信号的频率值
fc，计算公式如下：
其中，f0为配电网电压或电流信号的额定频率值，b1为相位的一阶导数值：
其中，Im{}表示求取复数的虚部值，j为虚数单位；
根据上述动态相量值 一阶导数值 和二阶导数值 计算得到配电网电压或
电流信号的频率变化率值ROCOF，计算公式如下：
其中，b2为动态相量值 的相位的二阶导数值，计算公式如下：
其中，b1为动态相量的相位的一阶导数值，a1为动态相量的幅值的一阶导数，计算公式为：
其中，Re{}表示求取复数的实部值；
(7)设定配电网电压或电流信号状态判断规则：
(7-1)根据步骤(6)中计算得到的动态相量的幅值一阶导数a1和相位一阶导数b1，设定两个状态判断因子Index1和Index2，计算公式如下：
Index1＝|a1|,Index2＝|b1|
(7-2)根据步骤(5)中计算得到的电压或电流信号的稳态相量ps，设定两个状态判断因子Index3和Index4，计算公式如下：
其中，K2为电压或电流信号的采样数据Xd中编号的最大值，x(k)为步骤(1)中采样数据Xd中编号为k的采样值， 为采样数据Xd中编号为k的采样值相对应的估计值，计算公式如下：
其中，|ps|为稳态相量值ps的模值，∠ps为稳态相量值ps的相位值，fc为步骤(6)计算得到的配电网电压或电流信号的频率值；
(7-3)对配电网电压或电流信号当前的状态进行判断，若满足：
{Index1>σth1}∪{Index2>σth2}∩{Index3>σth3}∩{Index4>σth4}＝1
其中，σth1、σth2、σth2和σth2分别是Index1、Index2、Index3和Index4四个状态判断因子的边界值，∪为并集符号，表示“或”的关系，∩为取交集，表示“与”的关系，则判定配电网处于动态，选择步骤(6)中计算得到的动态相量pd作为最终得到的同步相量计算值P；
若满足：
{Index1>σth1}∪{Index2>σth2}∩{Index3>σth3}∩{Index4>σth4}＝0
则判定配电网处于稳态，将步骤(5)中计算得到的稳态相量ps作为最终得到的同步相量计算值P，实现配电网的自适应同步相量量测。
一种配电网的自适应同步相量量测方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 高动态范围成像系统与方法 | 2020-05-14 | 1 |
| 一种基于多料种自动识别的虚拟皮带秤实现方法 | 2022-05-20 | 0 |
| 空调机 | 2020-05-26 | 0 |
| 湖泊沉积物上覆水溶解氧和pH自动控制系统 | 2020-08-01 | 1 |
| 机器人乘坐电梯的控制系统及方法 | 2020-09-17 | 1 |
| 一种信号处理方法及装置 | 2022-11-24 | 1 |
| 车载制冷半导体鼓风系统及其控制方法、车载制冷半导体装置 | 2020-09-07 | 0 |
| 基于FPGA芯片的数据采集装置 | 2020-06-12 | 3 |
| 一种具有人脸识别功能的LED灯 | 2020-06-17 | 0 |
| 用于溶洞沼气地层的多重运营荷载诱发地面沉降防控装置 | 2020-11-11 | 0 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
