【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及同步相量测量，尤其涉及用于同步相量测量的自适应时间窗拟合方法及系统。
技术介绍
1、同步相量测量单元（pmu）作为现代电力系统的重要工具，能够提供实时的电压、电流相量以及频率等关键信息，具有精度高，上传速率快等优点，能够快速发现电力系统故障，进行电力系统的动态安全监测；采样离散傅立叶算法（discrete fourier transform，dft），能够从诸多谐波中提取出额定频率对应的信号分量，但传统dft及其校正算法已不能满足动态变化的相量准确度要求。
2、现有的动态同步相量计算模型中，为了消除频谱泄露，减小频率偏移产生的影响，一般会使用较高阶数的fir低通滤波器或窗系数，当采样率提高时，计算量会显著增加，这对于高频采样下的同步相量测量是不利的，相量测量会产生巨大的运算负荷。
技术实现思路
1、本专利技术提供了用于同步相量测量的自适应时间窗拟合方法及系统，用于解决现有技术中同步相量测量的频谱泄露导致的运算负荷大的问题。
2、本专利技术第一方面提供了用于同步相量测量的自适应时间窗拟合方法，包括：
3、获取第一基波测量频率和当前采样频率，代入采样点计数模型中，得到自适应周波采样点数量，所述采样点计数模型具体为：
4、，
5、其中，定义为自适应周波采样点数，为采样频率，为第一基波测量频率；
6、获取原始采样数据，将原始采样数据和自适应周波采样点数量代入傅里叶计算模型中，得到第一测量相量，所述傅里叶计
7、，
8、其中，为第一测量相量，为汉宁窗，为常数项，为原始采样数据，为傅里叶计算的正交因子；
9、根据第一测量相量进行最小二乘拟合，基于拟合后的第一测量相量获取第二基波测量频率；将当前测量周期的第二基波测量频率作为下一个测量周期的第一基波测量频率，并进行数据获取。
10、可选的，所述获取原始采样数据之后，还包括：
11、将原始采样数据代入泰勒展开模型中进行泰勒展开，利用泰勒级数逼近原始数据，实现同步相量的补偿，所述泰勒展开模型具体为：
12、，
13、其中，为低频带限信号的第k阶泰勒系数，为第一基波测量频率，为采样频率。
14、可选的，所述根据第一测量相量进行最小二乘拟合具体为：将所述第一测量相量代入相量拟合模型中，所述相量拟合模型为：
15、，
16、其中，为傅里叶计算模型计算后的第一测量相量，为相量相对于基准零时刻的采样点数。
17、本专利技术第二方面提供了用于同步相量测量的自适应时间窗拟合系统，包括：
18、窗长计算模块，用于获取第一基波测量频率和当前采样频率，代入采样点计数模型中，得到自适应周波采样点数量，所述采样点计数模型具体为：
19、，
20、其中，定义为自适应周波采样点数，为采样频率，为第一基波测量频率；
21、自适应窗计算模块，用于获取原始采样数据，将原始采样数据和自适应周波采样点数量代入傅里叶计算模型中，得到第一测量相量，根据第一测量相量进行同步相量测量，所述傅里叶计算模型具体为：
22、，
23、其中，为第一测量相量，为汉宁窗，为常数项，为原始采样数据，为傅里叶计算的正交因子；
24、相量拟合模块，用于根据第一测量相量进行最小二乘拟合，基于拟合后的第一测量相量获取第二基波测量频率；将当前测量周期的第二基波测量频率作为下一个测量周期的第一基波测量频率，并进行数据获取。
25、可选的，所述自适应窗计算模块中，获取原始采样数据之后，还包括：
26、将原始采样数据代入泰勒展开模型中进行泰勒展开，利用泰勒级数逼近原始数据，实现同步相量的补偿，所述泰勒展开模型具体为：
27、，
28、其中，为低频带限信号的第k阶泰勒系数，为第一基波测量频率，为采样频率。
29、可选的，所述相量拟合模块中，根据第一测量相量进行最小二乘拟合具体为：将所述第一测量相量代入相量拟合模型中，所述相量拟合模型为：
30、，
31、其中，为傅里叶计算模型计算后的第一测量相量，为相量相对于基准零时刻的采样点数。
32、本专利技术第三方面提供了用于同步相量测量的自适应时间窗拟合设备，所述设备包括处理器以及存储器：
33、所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
34、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行本专利技术第一方面任一项所述的用于同步相量测量的自适应时间窗拟合方法。
35、本专利技术第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行本专利技术第一方面任一项所述的用于同步相量测量的自适应时间窗拟合方法。
36、从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下有益效果：通过依据第一基波频率自适应地选择整周波数据窗进行傅里叶计算，循环修正测量频率，通过采样点计数模型对计算窗的长度进行计算，使窗长度随当前频率动态变化，且采样点计数模型使相量拟合模型中的低频成分转化为常量，窗长度整体减小，运算量下降，基于第一测量相量来进行电力系统的数据分析，通过自适应窗减少频谱泄露，提高了电力系统数据采样分析的准确度。
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1.用于同步相量测量的自适应时间窗拟合方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于同步相量测量的自适应时间窗拟合方法，其特征在于，所述获取原始采样数据之后，还包括：
3.根据权利要求1所述的用于同步相量测量的自适应时间窗拟合方法，其特征在于，所述根据第一测量相量进行最小二乘拟合，具体为：将所述第一测量相量代入相量拟合模型中，所述相量拟合模型为：
4.用于同步相量测量的自适应时间窗拟合系统，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的用于同步相量测量的自适应时间窗拟合系统，其特征在于，所述自适应窗计算模块中，获取原始采样数据之后，还包括：
6.根据权利要求4所述的用于同步相量测量的自适应时间窗拟合系统，其特征在于，所述相量拟合模块中，根据第一测量相量进行最小二乘拟合具体为：将所述第一测量相量代入相量拟合模型中，所述相量拟合模型为：
【技术特征摘要】
1.用于同步相量测量的自适应时间窗拟合方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于同步相量测量的自适应时间窗拟合方法，其特征在于，所述获取原始采样数据之后，还包括：
3.根据权利要求1所述的用于同步相量测量的自适应时间窗拟合方法，其特征在于，所述根据第一测量相量进行最小二乘拟合，具体为：将所述第一测量相量代入相量拟合模型中，所述相量拟合模型为：
4.用于同...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春龙，姚春梅，冯亮，刘洪兰，孟娜，孙亮，
申请(专利权)人：东方电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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