【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，具体涉及一种次/超同步谐波相量测量方法及装置。
技术介绍
1、近年来，尤以风电、光伏等变流电源大规模接入电网引起的多模态振荡问题尤为突出，严重威胁现代电网的设备安全、系统稳定和用电质量，已成为制约风、光等可再生能源高效消纳的瓶颈因素。通过广域监测系统(wide area measurement system，wams)实现对电网的实时监测，可以实时、准确、全面的掌握系统的运行状态，但是传统同步相量监测技术能够采集的电力系统振荡频率范围较窄，不能涵盖目前电网中由于电力电子设备引起的多模态振荡频率变化范围，如次/超同步振荡。广谱相量测量装置(wide-spectrumphasor measurement unit,wpmu)拓宽了相量监测范围，可以实现次/超同步振荡、谐波及间谐波等多模态数据的采集，为广域监测主站系统的分析与控制提供有效数据保障。
2、现有的相量监测装置pmu和广域监测系统wams，均以工频相量为目标，未专门考虑次(超)同步谐波。而且为了提高工频相量的测量精度，通常将分数次和整数次谐波滤除，导致pmu测量结果不能准确反映次(超)同步谐波的动态特性，从而无法满足次(超)同步谐波的监测要求。具体而言，上述问题主要表现在以下两个方面：
3、1)pmu算法所基于信号模型一般不考虑分数次谐波，一旦实际信号包含次(超)同步信号分量，不但不能准确检测次(超)同步分量，而且会严重影响基波相量测量结果。
4、2)wams主站以相对较低的频率(通常为50hz、少数为100hz)
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种次/超同步谐波相量测量方法及装置，以解决如何提高次/超同步谐波相量测量准确度的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种次/超同步谐波相量测量方法，包括：对电气量进行定间隔采样，并将二者模数转换生成电气量数字信号，电气量包括电压及电流；对电气量数字信号进行自适应频率检测，得到多模式的初始频率；利用每个模式的初始频率，构建每个模式的带通滤波器，并利用带通滤波器对每个模式的电气量数字信号滤波，得到每个模式的谐波信号；对每个模式的谐波信号进行相量校正测量，得到各模式的初始相量，并对初始相量的幅值及相位进行补偿后，得到各模式的相量；对各模式的相量集成处理并汇总。
3、本专利技术通过对电气量数字信号进行自适应频率检测，得到多模式的分量，并对分量进行监测，相比于现有的不能实现次/超同步相量测量的同步相量监测方法(即仅针对基波分量)，所提出的次/超同步谐波相量方法有助于及时发现目标电网的次/超同步振荡事件，采取相应的保护措施，可为保证系统的稳定运行提供了一种快速、有效的方法。
4、本专利技术通过对每个模式的谐波信号进行相量校正测量，以及对初始相量的幅值及相位进行补偿，进一步提高了监测的准确度。
5、在一些可选的实施方式中，在对电气量数字信号进行自适应频率检测之前，还包括：对电气量数字信号进行带通滤波。
6、在一些可选的实施方式中，得到多模式的初始频率的过程，包括：采用dft或fft分析方法，对电气量数字信号进行谐波分析，得到多个变换结果；利用幅值-频率信息，在变换结果中粗筛出电气量数字信号中的次/超同步和基波分量或其他次数谐波分量，得到各模式下的分辨率约为1hz的初始频率。
7、在一些可选的实施方式中，对电气量数字信号进行谐波分析的过程，包括：获取所关注的次/超同步谐波频率最小值和最大值，以及dft或fft数据窗长；获取谐波频率最小值分量中对应最小整数点数、谐波频率最大值分量中对应最大整数点数；基于当前电气量数字信号的当前采样点，采集ns个数据点，ns为数据窗长；对ns个数据点进行dft或fft分析，得到多个处于最小整数点数和最大整数点数的变换结果。
8、在一些可选的实施方式中，对得到各模式下的分辨率约为1hz的初始频率值的过程，包括：计算每个变换结果的模长；将模长或归一化值或相对于基波分量的值大于预先设定的门槛值，并且模长均大于临近的其它相量模长的变换结果，作为电气量数字信号中的次/超同步和基波分量或其他次数谐波分量；将每个分量作为一个模式的分量，计算各模式下的分辨率约为1hz的初始频率。
9、在一些可选的实施方式中，得到各模式的相量的过程，包括：基于循环dft方法对每个模式的谐波信号进行相量校正测量，得到各模式的初始相量；基于定间隔方法，获取每个初始相量临近的三个相量；根据三个相量的信息，计算频率偏差值、幅值偏差值；利用频率偏差值、幅值偏差值，对初始相量的相位及幅值进行补偿后，得到各模式的相量。
10、在一些可选的实施方式中，次/超同步谐波相量测量方法其特征在于，还包括：对各模式的相量进行低通滤波，得到当前时刻各模式的相量频率值；利用当前时刻各模式的相量频率值对下一时刻的各模式的初始频率进行校准之后，作为下一时刻的各模式的初始频率。
11、第二方面，本专利技术提供了一种次/超同步谐波相量测量装置，包括：采样模块，用于对电气量进行定间隔采样，并将二者模数转换生成电气量数字信号，电气量包括电压及电流；监测模块，用于对电气量数字信号进行自适应频率检测，得到多模式的初始频率；滤波模块，用于利用每个模式的初始频率，构建每个模式的带通滤波器，并利用带通滤波器对每个模式的电气量数字信号滤波，得到每个模式的谐波信号；测量模块，用于对每个模式的谐波信号进行相量校正测量，得到各模式的初始相量，并对初始相量的幅值及相位进行补偿后，得到各模式的相量；汇总模块，用于对各模式的相量集成处理并汇总。
12、第三方面，本专利技术提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的次/超同步谐波相量测量方法。
13、第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的次/超同步谐波相量测量方法。
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1.一种次/超同步谐波相量测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的次/超同步谐波相量测量方法，其特征在于，在所述对所述电气量数字信号进行自适应频率检测之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的次/超同步谐波相量测量方法，其特征在于，得到多模式的初始频率的过程，包括：
4.根据权利要求3所述的次/超同步谐波相量测量方法，其特征在于，对所述电气量数字信号进行谐波分析的过程，包括：
5.根据权利要求3所述的次/超同步谐波相量测量方法，其特征在于，对所述得到各模式下的分辨率约为1Hz的初始频率值的过程，包括：
6.根据权利要求1所述的次/超同步谐波相量测量方法，其特征在于，所述得到各模式的相量的过程，包括：
7.根据权利要求1所述的次/超同步谐波相量测量方法，其特征在于，还包括：
8.一种次/超同步谐波相量测量装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指
...【技术特征摘要】
1.一种次/超同步谐波相量测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的次/超同步谐波相量测量方法，其特征在于，在所述对所述电气量数字信号进行自适应频率检测之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的次/超同步谐波相量测量方法，其特征在于，得到多模式的初始频率的过程，包括：
4.根据权利要求3所述的次/超同步谐波相量测量方法，其特征在于，对所述电气量数字信号进行谐波分析的过程，包括：
5.根据权利要求3所述的次/超同步谐波相量测量方法，其特征在于，对所述得到各模式下的分辨率约为...
【专利技术属性】
技术研发人员：张若愚，潘海宁，吴红蕊，王勉，郝峰杰，周兴达，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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