目前振荡时电力系统瞬时频率的实时测量

振荡时电力系统瞬时频率的实时测量

1 引言

电力系统静稳、动稳遭到破坏或非同期重合闸都将会使系统发生不同程度的振荡。振荡事故严重时可能导致系统瓦解，或使系统解列为几个部分。同时，电力系统振荡和频率偏移会对继电保护的准确动作带来很大的负面影响，如故障分量和序分量的计算、阻抗继电器的动作特性等等[1,2]。

目前所提出的各种快速提高速度、本钱效益和性能测频算法几乎都是建立在单频都有长时间合作单位率信号基础上的[3~6]，这些方法对于存在两个频率信号的振荡情况，要么精度不够高，要么完全不适用。而电力系统在振荡情况下测得的电力系统瞬时频率有如下作用：① 可准确地得到运算子，从而消除负序不平衡电流；② 用来准确地提取故障分量，防止故障分量方向元件在振荡时误启动；③ 距离保护中的阻抗值随系统瞬时频率变化而变化,实时测量出系统瞬时频率，能更精确地得到距离阻抗值。

为提高电力系统振荡时快速保护的性能，找到振荡时快速频率自适应算法是当前超高压线路保护迫切需要解决的问题。

2 频率测量基本算法

2.1 电力系统瞬时频率的概念

电力系统发生振荡且振荡中心所路上的振荡电流有2个电也就是说流信号叠加组成时，振荡电流可表示为

i(t)=I1sin(2πf1t+ 1)+I2sin(2πf2t+ 2)

式中I1，I2分别为两侧电源路上产生电流分量的幅值；f1，f2分别为两电流分量的频率； 1 ， 2分别为两电流的初相角。

若I1=I2，则振荡电废旧塑料回收厂不多流又可表示为

式中│f1-f2│而微机控制式拉力机由于有计算机硬盘为振荡电流包络线的频率，即通常所说的振荡频率；为系统的瞬时频率，很明显，该处定义的电力系统瞬时频率为频率的广义定义。

2.2 基本原理

电力系统发生振荡且振荡中心所路中采集到的电流信号为两正弦信号的叠加时，假设每一次计算过程中两电流分量幅值都保持不变，由于两侧系统的频率不会迅速改变，系统中电流信号采样值可表示为

式中Im、In为两侧电源路上产生电流的幅值。

设电流信号采样的时间间隔为Ts时，本算法中采用异步采样，每工频周期采样8点，则采样周期T=1/400s，并设采样到第k-2点时，m、n侧电源路上产生的电流相角分别为a1和β1。则第 同样，设第k＋p-2点时，m、n侧对应的相角分别为a2和β2（p为1～3中的自然数），则

2.3 频率的计算方法

在式(14)中，mi、ni（i=1,2,3）都是实时测量到的值。设该等式右边根式部分的值为y，采用文献[7]中的迭代法，经过2～3次简单迭代可以较精确地求出y的值（迭代中的初始值y0取为0.7071）,从而得到式(14)等式右边整个的值,设其值为x,则电力系统瞬时频率为f＝(w1+w2)/4π = arccos(x)/(4pT)。将arccos(x)在x0＝0（对应频率初始值f0=50H3、电子仪器使用前必须熟读使用说明书z）处泰勒展开,从而得到f=f0+ 式