專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電力系統(tǒng)相量頻率測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電力系統(tǒng)相量頻率測(cè)
量方法。
背景技術(shù)：
在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，相量的頻率是一個(gè)重要的觀測(cè)量，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置需要實(shí)時(shí)測(cè)量其值，并根據(jù)其值的變化做出相應(yīng)的控制措施。發(fā)電系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置常用的頻率測(cè)量方法是硬件過(guò)零檢測(cè)法和根據(jù)離散傅立葉計(jì)算出相位進(jìn)而再計(jì)算出頻率的方法。上述兩種方法都存在一定缺點(diǎn)，硬件過(guò)零檢測(cè)法的精度容易受到電源基準(zhǔn)電平輕微波動(dòng)的干擾，而光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用了大量的電力電子設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲及諧波，從而導(dǎo)致硬件過(guò)零檢測(cè)法無(wú)法正確實(shí)施；離散傅立葉變換計(jì)算出相位進(jìn)而再計(jì)算出頻率的方法的要點(diǎn)是相位要計(jì)算準(zhǔn)確，相位如果計(jì)算不準(zhǔn)確，頻率計(jì)算精度就會(huì)受到影響。如圖3所示，傳統(tǒng)的離散傅立葉變換計(jì)算相位需要將采樣模塊采集的信號(hào)分成若干個(gè)數(shù)據(jù)窗，在不同數(shù)據(jù)窗內(nèi)的信號(hào)的頻率及幅值等相關(guān)參數(shù)是假定不變的，因此，傳統(tǒng)的傅立葉變換計(jì)算相位的方法是對(duì)兩個(gè)不同的數(shù)據(jù)窗內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行變換，進(jìn)而輸出結(jié)果。但是，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)非線性系統(tǒng)，發(fā)電系統(tǒng)在數(shù)據(jù)窗內(nèi)的信號(hào)的頻率及幅值等時(shí)刻變化的，此時(shí)用傳統(tǒng)的傅立葉變換計(jì)算相位的方法的測(cè)量精度會(huì)下降，從而導(dǎo)致光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)的逆變器的輸出頻率及相量與實(shí)際的發(fā)電系統(tǒng)頻率及相量不同步，甚至引起光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)非預(yù)期震蕩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)上述背景技術(shù)存在的缺陷提供一種電力系統(tǒng)相量頻率測(cè)量方法，不受基準(zhǔn)電平的干擾，具有靈活性而且防止造成由于非同步采樣導(dǎo)致的信息泄露現(xiàn)象，同時(shí)有效消除或減弱動(dòng)態(tài)特性所帶來(lái)的震蕩效應(yīng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種電力系統(tǒng)相量頻率測(cè)量方法，包括以下步驟，
(1)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)置有控制模塊、數(shù)據(jù)緩沖模塊、逆變器、采樣模塊及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電網(wǎng)側(cè)連接電壓互感器，所述電壓互感器電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將所述電壓互感器發(fā)出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述采樣模塊對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣并傳送到所述數(shù)據(jù)緩沖模塊內(nèi)，所述數(shù)據(jù)緩沖模塊設(shè)置有若干數(shù)據(jù)窗，所述控制模塊接收所述數(shù)據(jù)窗的信號(hào)；
(2)所述控制模塊對(duì)數(shù)據(jù)緩沖模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)窗信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換計(jì)算
權(quán)利要求
1. 一種電力系統(tǒng)相量頻率測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟， (1)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)置有控制模塊(10)、數(shù)據(jù)緩沖模塊(20)、逆變器(30)、采樣模塊(50)及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(60)，在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電網(wǎng)側(cè)連接電壓互感器(40)，所述電壓互感器(70)電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(60)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(60)將所述電壓互感器 (70)發(fā)出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述采樣模塊(50)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣并傳送到所述數(shù)據(jù)緩沖模塊(20 )內(nèi)，所述數(shù)據(jù)緩沖模塊(20 )設(shè)置有若干數(shù)據(jù)窗(21)，所述控制模塊 (10)接收所述數(shù)據(jù)窗(21)的信號(hào)；(2 )所述控制模塊(10 )對(duì)所述數(shù)據(jù)緩沖模塊(20 )內(nèi)的數(shù)據(jù)窗(21)信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換計(jì)算
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力系統(tǒng)相量頻率測(cè)量方法，其特征在于所述逆變器 (30)配合修正相量值及修正頻率值P(M)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相量及頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電力系統(tǒng)相量頻率測(cè)量方法，其特征在于所述控制模塊(10)電性連接有通信單元(40)，所述逆變器(30)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相量及頻率通過(guò)所述通信單元(40)傳送到網(wǎng)絡(luò)上，所述通信單元(40)以IEEE標(biāo)準(zhǔn)C37. 118進(jìn)行通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力系統(tǒng)相量頻率測(cè)量方法，其特征在于，所述修正相量值I(M)及修正頻率值之間的計(jì)算公式是
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力系統(tǒng)相量頻率測(cè)量方法，其特征在于所述采樣模塊(50)電性連接有GPS接收器(80)，所述GPS接收器(80)對(duì)所述采樣模塊(50)采集的數(shù)字信號(hào)標(biāo)記絕對(duì)時(shí)標(biāo)，所述數(shù)據(jù)緩沖模塊(20)接收標(biāo)記絕對(duì)時(shí)標(biāo)后的數(shù)據(jù)窗(21)的信號(hào)，所述修正相量值I(Ai)及修正頻率值與所述數(shù)據(jù)窗(21)的信號(hào)標(biāo)記的絕對(duì)時(shí)標(biāo)同步。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電力系統(tǒng)相量頻率測(cè)量方法，屬于電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)置有控制模塊、數(shù)據(jù)緩沖模塊、逆變器、采樣模塊及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電網(wǎng)側(cè)連接電壓互感器，所述電壓互感器電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將所述電壓互感器發(fā)出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述采樣模塊對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣并傳送到所述數(shù)據(jù)緩沖模塊內(nèi)，所述數(shù)據(jù)緩沖模塊設(shè)置有若干數(shù)據(jù)窗，所述控制模塊接收所述數(shù)據(jù)窗的信號(hào)。本發(fā)明一種電力系統(tǒng)相量頻率測(cè)量方法不受基準(zhǔn)電平的干擾，具有靈活性而且防止造成由于非同步采樣導(dǎo)致的頻譜泄露現(xiàn)象，同時(shí)有效消除或減弱動(dòng)態(tài)特性所帶來(lái)的震蕩效應(yīng)。
文檔編號(hào)G01R23/02GK102495281SQ20111041689
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者何思模, 徐海波, 符玲, 麥瑞坤 申請(qǐng)人:北京易事特電源有限公司