电力系统软件测频的改进方法.pdfVIP

维普资讯 第34卷 第19期 继 电器 Vo1．34 No．19 38 2006年l0月1Et RELAY 0ct．1．2006 电力系统软件测频的改进方法 孙 莉 (河南公安高等专科学校 ，河南郑州450002) 摘要：频率是电力系统中一个非常重要的特征量，同时频率也是继电保护、测控等继电保护装置进行相应动 作的重要判据，因此频率测量是电力系统测量装置中十分重要的环节。电力系统最常用的软件测频方法为离 散傅氏算法，采用分段三次Hermite插值对离散傅氏测频算法进行改进。所提出的新改进方法具有精度高， 计算量相对不大，实时性好的优点。通过数值仿真，分析了本改进方法的时间响应数据窗、绝对误差和谐波对 本方法的影响。理论和仿真结果都证明本方法的实用性好。 关键词：频率； 实时测量； 傅氏算法； 分段三次Hermite插值 中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1003-4897(2006)19-0038-04 0 引言 1 全周傅氏算法 电力系统频率作为衡量电能质量的指标之一， 设电力系统的电压模型为 同时也是测量和计算电力谐波、功率因数等指标的 M(t)=U sin(cot+ ) (1) 基础，因而需加以动态监测。微机保护是在满足采 其电压相量可表示为 =U +jU 样定理的条件下进行交流采样，对采样数据进行计 设额定频率为 ，当前待测频率为 ／，每周期采 算得出相应的电压、电流量以及相位值，并通过一定 样Ⅳ点，采样频率为 =N／o，采样后离散化的采样 的动作判据来实现。我国电力系统的额定频率为工 序列： 频50Hz，然而在实际情况中，系统频率也不是固定 ( (N／ 不变的，而是在额定频率附近波动；当系统发生故障 o 时，甚至有可能偏离工频很大，这样在固定采样频率 其中：k=0，1，2，… (2) 下所采样的数据必然有一定的偏差，不能保证在一 设第 m个数据 窗的采样数据为 (u一+。， … … 个周期内所采的点数为整数，数字滤波器的输出性 u 一 u 一 + ， ， u)，根据离散全周傅氏算法 + ， ， 能便会变差，相应的保护算法也会产生一定的误差。 所计算的电压相量 为： 要彻底消除基频波动引起的计算误差，就需要准确 的测量频率。 知 )s【( ㈩ 频率测量方法主要分为两大类：一种就是硬件 2 N = Um 测频；另一种是软件测频。硬件测频最常用的方法 - N+ksin(~) 就是硬件锁相环 (PLL)电路法。软件测频的优点