【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及,属于电力系统自动化测量
。
技术介绍
同步相量测量装置(PMU)则利用卫星同步时钟系统为广域范围内的全网同步采 样提供统一的米样脉冲和标准时间,使得各个站点之间有了相同的时间基准点和米样参考 基准点,在同步采样和计算之后所得到的同步相量能准确描述实际系统的动态过程,为电 力系统新型保护、测控、安全稳定控制提供了新的数据源。PMU装置作为嵌入式设备,一般采 用定间隔采样和固定DFT系数,这样能获得异地广域范围内的同一时间断面数据,通过DFT 变换,即可获得相量的幅值和相角。在频率偏离额定值很小时,基于DFT的同步相量测量结 果精度是很高的,但如果频率偏离额定值过大会造成很大的测量误差。根据仿真结果看,相 量的幅值在系统频率偏离了额定值后会发生振荡,振荡频率接近二次谐波,与偏离程度有 很大关系,偏离程度越大侧振荡越厉害。相角对系统频率偏离额定值更加敏感。因此需要 对频偏时的相量测量结果做修正才能正确反映系统的实际状态。 传统的同步相量计算方法一般是在前端采用低通滤波滤掉高频干扰信号,采用 CPU或DSP进行同步AD采样,采用DFT或FFT运算,获得原始相量数据,再根据频率偏移时 的DFT公式推导出相量补偿公式。此类处理方法CPU负荷很大,无法兼顾测量性能和相量 上送的实时性,而且根据理论公式推导出来的补偿公式容易出现除0的情况而导致补偿失 败。专利《一种同步相量测量装置进行相量修正的方法》(200910087425. X)提出了一种采用 函数拟合的方法保证在45?55Hz范围幅值和相角的测量精度,但由 ...
【技术保护点】
一种快速同步相量修正方法,其特征在于,包括以下模块和步骤:(1)初始化模块:FPGA和CPU在硬件上采用并行总线相连接,FPGA的中断信号连接到CPU的外部中断引脚,FPGA接入标准时钟的1PPS信号和B码时间信号,初始化模块在FPGA内存中创建DFT系数寄存器、滤波器系数寄存器、采样参数寄存器,通过CPU对FPGA进行DFT系数、滤波器系数、采样参数初始化配置;(2)同步采样模块:FPGA内建本地时钟信号并使之驯服于卫星同步时钟信号,产生1PPS信号和同步采样脉冲信号控制AD转换器完成广域同步采样过程,将采样结果存储于原始信号采样缓冲区;(3)相量计算模块:FPGA从原始信号采样缓冲区提取采样值进行递推DFT运算,同时在每个1PPS信号到来后进行一次全周DFT运算,并以全周DFT运算的结果作为下一采样点递推DFT运算的初值,计算所得相量存入原始相量缓冲区中;所述的DFT递推运算公式为:Ac1(k)=Ac1(k-1)+2N[x(k)-x(k-1)]cos(2*k*PiN)]]>Ac1(k)=Ac1(k-1)+2N[x(k)-x(k-1)]cos(2*k*PiN)]]>Ac1(k):第k ...
【技术特征摘要】
1. 一种快速同步相量修正方法,其特征在于,包括以下模块和步骤: (1) 初始化模块:FPGA和CPU在硬件上采用并行总线相连接,FPGA的中断信号连接到 CPU的外部中断引脚,FPGA接入标准时钟的IPPS信号和B码时间信号,初始化模块在FPGA 内存中创建DFT系数寄存器、滤波器系数寄存器、采样参数寄存器,通过CPU对FPGA进行 DFT系数、滤波器系数、采样参数初始化配置; (2) 同步采样模块:FPGA内建本地时钟信号并使之驯服于卫星同步时钟信号,产生 IPPS信号和同步采样脉冲信号控制AD转换器完成广域同步采样过程,将采样结果存储于 原始信号采样缓冲区; (3) 相量计算模块:FPGA从原始信号采样缓冲区提取采样值进行递推DFT运算,同时在 每个IPPS信号到来后进行一次全周DFT运算,并以全周DFT运算的结果作为下一采样点递 推DFT运算的初值,计算所得相量存入原始相量缓冲区中; 所述的DFT递推运算公式为:Acl (k):第k次递推基波相量实部 Asl (k):第k次递推基波相量虚部 N :每周波采样点数 X (k):采样缓冲区中的第k个采样点 所述的全周DFT运算的公式如下:Acl' :IPPS信号之后一周波DFT运算的基波相量实部 Asl' :IPPS信号之后一周波DFT运算的基波相量虚部 X (O)…X (N-I):每个IPPS脉冲后一周波的采样数据 所述的IPPS信号之后的第N+1点递推DFT的公式如下:Acl (k):第k次递推基波相量实部 Asl (k):第k次递推基波相量虚部 Acl' :IPPS信号之后全周DFT运算的基波相量实部 Asl' :IPPS信号之后全周DFT运算的基波相量虚部 (4) 相量修正模块:FPGA从上送相量计算模块中获得数据作为输入,并从滤波器系数 寄存器中提取滤波系数,根据滤波公式进行滤波处理,滤掉带外信号,相量修正模块输出结 果缓存于相量FIFO读写接口缓冲区中; 所述的滤波公式如下:yk:相量修正模块输...
【专利技术属性】
技术研发人员:温富光,陈庆旭,张守志,
申请(专利权)人:南京国电南自电网自动化有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。