三相不平衡高频振荡的相量测量方法

陈垒; 谢小荣; 于光远; 尹爱辉

doi:10.7500/AEPS20210515003

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

三相不平衡高频振荡的相量测量方法

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 三相不平衡高频振荡的相量测量方法
- Phasor Measurement Method for Unbalanced Three-phase High-frequency Oscillation
- 电力系统自动化 2021年45卷第24期页码：142-148
- 作者机构：
  
  1.清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市 100084
  2.国网山东省电力公司济南供电公司，山东省济南市 250000
- 作者简介：
  
  陈垒(1992—)，男，博士，助理研究员，主要研究方向：智能电网测量、电力系统宽频振荡的分析与控制。E-mail：chenleithu@tsinghua.edu.cn
  谢小荣(1975—)，男，通信作者，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统稳定分析与控制。E-mail：xiexr@tsinghua.edu.cn
  于光远（1985—），男，工程师，主要研究方向：电网规划。
- 基金信息：
  
  国家电网有限公司总部科技项目（交直流混联电力电子系统全频段振荡分析、定位及控制系统研发,5100-202055459A-0-0-00）
- DOI：10.7500/AEPS20210515003
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-05-15，
  
  修回日期：2021-07-30，
  
  网络出版日期：2021-10-14，
  
  纸质出版日期：2021-12-25
- 稿件说明：
移动端阅览
陈垒,谢小荣,于光远等.三相不平衡高频振荡的相量测量方法[J].电力系统自动化,2021,45(24):142-148.

CHEN Lei,XIE Xiaorong,YU Guangyuan,et al.Phasor Measurement Method for Unbalanced Three-phase High-frequency Oscillation[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(24):142-148.
陈垒,谢小荣,于光远等.三相不平衡高频振荡的相量测量方法[J].电力系统自动化,2021,45(24):142-148. DOI： 10.7500/AEPS20210515003.

CHEN Lei,XIE Xiaorong,YU Guangyuan,et al.Phasor Measurement Method for Unbalanced Three-phase High-frequency Oscillation[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(24):142-148. DOI： 10.7500/AEPS20210515003.

摘要

实时测量高频振荡相量可为高频振荡自适应抑制环节提供信息支撑。然而，高频振荡频率处正负序都可能存在不稳定模式，从而导致振荡信号三相不平衡特征明显，影响高频振荡相量测量准确度。因此，提出一种基于sinc插值函数的高频振荡相量测量方法。首先，对系统三相信号进行Clark变换；然后，基于sinc插值函数对负序振荡分量进行建模，进一步求解得到高频振荡相量和频率；最后，通过采用数值仿真信号、PSCAD仿真数据和实测数据进行测试发现，所提方法比传统方法具有更好的负序分量干扰抑制能力，准确度更高。

Abstract

Real-time measurement of high-frequency oscillation (HFO) phasors can provide the information support for adaptive suppression of HFOs. However

there may be unstable modes in both positive and negative sequences at the HFO frequency

which results in the obvious unbalanced three-phase characteristics of the oscillation signal and affects the measurement accuracy of HFO phasors. Therefore

an HFO phasor measurement method based on the sinc interpolation function is proposed. First

the system three-phase signal is transferred by Clark transform. Then

the negative sequence oscillation component is modeled based on sinc interpolation function to further solve the phasor and frequency of HFOs. Finally

by using numerical simulation signals

PSCAD simulation data and measured data

it is found that the proposed method has better interference suppression ability against negative sequence component and higher accuracy than the traditional method.

关键词

Keywords

references

冯俊杰，邹常跃，杨双飞，等 . 针对中高频谐振问题的柔性直流输电系统阻抗精确建模与特性分析［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 15 ）： 4805 - 4819 .

FENG Junjie ， ZOU Changyue ， YANG Shuangfei ， et al . Accurate impedance modeling and characteristic analysis of VSC-HVDC system for mid- and high-frequency resonance problems ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 15 ）： 4805 - 4819 .

郭贤珊，刘斌，梅红明，等 . 渝鄂直流背靠背联网工程交直流系统谐振分析与抑制［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 20 ）： 157 - 167 .

GUO Xianshan ， LIU Bin ， MEI Hongming ， et al . Analysis and suppression of resonance between AC and DC systems in Chongqing-Hubei back-to-back HVDC project of China ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 20 ）： 157 - 167 .

胡军，赵帅，欧阳勇，等 . 基于巨磁阻效应的高性能电流传感器及其在智能电网的量测应用［J］. 高电压技术， 2017 ， 43 （ 7 ）： 2278 - 2286 .

HU Jun ， ZHAO Shuai ， OUYANG Yong ， et al . High performance current sensors based on giant magnetoresistance effect and practical applications in smart grids ［J］. High Voltage Engineering ， 2017 ， 43 （ 7 ）： 2278 - 2286 .

OUYANG Yong ， WANG Zhongxu ， ZHAO Gen ， et al . Current sensors based on GMR effect for smart grid applications ［J］. Sensors and Actuators A： Physical ， 2019 ， 294 ： 8 - 16 .

MAN J ， XIE X ， XU S ， et al . Frequency-coupling impedance model based analysis of a high-frequency resonance incident in an actual MMC-HVDC system ［J］. IEEE Transactions on Power Delivery ， 2020 ， 35 （ 6 ）： 2963 - 2971 .

CASTELLO P ， FERRERO R ， PEGORARO P A . Effect of unbalance on positive-sequence synchrophasor， frequency， and ROCOF estimations ［J］. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement ， 2018 ， 67 （ 5 ）： 1036 - 1046 .

张程，金涛 . 基于ISPM和SDM-Prony算法的电力系统低频振荡模式辨识［J］. 电网技术， 2016 ， 40 （ 4 ）： 1209 - 1216 .

ZHANG Cheng ， JIN Tao . Identification of power system low frequency oscillations with ISPM and SDM-Prony ［J］. Power System Technology ， 2016 ， 40 （ 4 ）： 1209 - 1216 ．

王臻，李承，林志芳，等 . 考虑高斯有色噪声的FOMC-HTLS-Adaline算法在低频振荡模式辨识中的研究［J］. 电工技术学报， 2017 ， 32 （ 6 ）： 21 - 30 .

WANG Zhen ， LI Cheng ， LIN Zhifang ， et al . Research on low frequency oscillation mode identification based on FOMC-HTLS-Adaline algorithm considering colored Gaussian noises ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2017 ， 32 （ 6 ）： 21 - 30 ．

吴熙，陈曦，吕万，等 . 电力系统次同步振荡检测与在线定位技术综述［J］. 电力自动化设备， 2020 ， 40 （ 9 ）： 129 - 141 .

WU Xi ， CHEN Xi ， LÜ Wan ， et al . Review of detection and online localization technology of sub-synchronous oscillation in power system ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2020 ， 40 （ 9 ）： 129 - 141 .

刘灏，李珏，毕天姝，等 . 基于PMU相量的次/超同步间谐波识别方法［J］. 电网技术， 2017 ， 41 （ 10 ）： 3237 - 3243 .

LIU Hao ， LI Jue ， BI Tianshu ， et al . Subsynchronous and supersynchronous inter-harmonic identification method based on phasor measurements ［J］. Power System Technology ， 2017 ， 41 （ 10 ）： 3237 - 3243 .

YANG X ， ZHANG J ， XIE X ， et al . Interpolated DFT-based identification of sub-synchronous oscillation parameters using synchrophasor data ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2020 ， 11 （ 3 ）： 2662 - 2675 .

王茂海，齐霞 . 电力系统次同步振荡分量的快速在线检测算法［J］. 电力系统自动化， 2016 ， 40 （ 18 ）： 149 - 154 .

WANG Maohai ， QI Xia . Fast online detection method for power system sub-synchronous oscillation components ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2016 ， 40 （ 18 ）： 149 - 154 .

谢小荣，王银，刘华坤，等 . 电力系统次同步和超同步谐波相量的检测方法［J］. 电力系统自动化， 2016 ， 40 （ 21 ）： 189 - 194 .

XIE Xiaorong ， WANG Yin ， LIU Huakun ， et al . Detection method for sub-synchronous and super-synchronous harmonic phasors in power system ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2016 ， 40 （ 21 ）： 189 - 194 .

CHEN L ， ZHAO W ， WANG F ， et al . An interharmonic phasor and frequency estimator for subsynchronous oscillation identification and monitoring ［J］. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement ， 2019 ， 68 （ 6 ）： 1714 - 1723 .

刘灏，任小伟，田建南，等 . 基于K-ESPRIT的快速宽频测量方法［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 10 ）： 186 - 192 .

LIU Hao ， REN Xiaowei ， TIAN Jiannan ， et al . Fast wide-frequency measurement method based on kurtosis-estimation of signal parameters via rotation invariance technique ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 10 ）： 186 - 192 .

樊陈，姚建国，常乃超，等 . 面向电力电子化电网的宽频测量技术探讨［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 16 ）： 1 - 10 .

FAN Chen ， YAO Jianguo ， CHANG Naichao ， et al . Discussion on wide-frequency measurement technology for power electronized power grid ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 16 ）： 1 - 10 .

CHEN L ， ZHAO W ， WANG Q ， et al . Dynamic harmonic synchrophasor estimator based on sinc interpolation functions ［J］. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement ， 2019 ， 68 （ 9 ）： 3054 - 3065 .

汪芙平，赵伟，郭雷，等 . 同步相量和频率测量最优滤波器设计［J］. 中国电机工程学报， 2017 ， 37 （ 22 ）： 6691 - 6699 .

WANG Fuping ， ZHAO Wei ， GUO Lei ， et al . Optimal filter design for synchrophasor and frequency measurement ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2017 ， 37 （ 22 ）： 6691 - 6699 .

Measuring relays and protection equipment： Part 118-1 synchrophasor for power systems—measurements ： IEC/IEEE 60255-118-1—2018 ［S］. 2018 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

张北柔性直流工程电压单环控制策略应用分析

柔性直流输电系统的高频谐波保护方法与工程实践

V/f控制MMC带换流变压器空载充电发生高频振荡的机理分析

孤岛新能源场站接入柔性直流高频振荡机理及抑制策略