基于漢寧窗的配電網(wǎng)同步相量測量裝置算法及應用

余高旺，方陳，樊占峰，藺立，龔赟，朱云峰

(1. 許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000；2. 國網(wǎng)上海市電力公司電力科學研究院，上海 200437)

0 引言

配電網(wǎng)規(guī)模增大和復雜度增高以及分布式能源并網(wǎng)給配電網(wǎng)運行帶來了巨大挑戰(zhàn)，為了適應這些新的挑戰(zhàn)，需要新的技術(shù)手段，提升系統(tǒng)可觀測性和可控制性，保障配電網(wǎng)的供電可靠性和安全性。以標準時間信號作為采樣過程基準的同步相量測量技術(shù)已在輸電網(wǎng)的動態(tài)監(jiān)測，參數(shù)辨識，狀態(tài)估計及協(xié)調(diào)控制等方面得到廣泛應用[1-5]，值得配電網(wǎng)借鑒。國內(nèi)外正積極探索同步相量測量技術(shù)在配電網(wǎng)狀態(tài)估計、故障測距和定位、高阻接地故障檢測、孤島及系統(tǒng)振蕩檢測、電能質(zhì)量分析、配電系統(tǒng)動態(tài)模型評估辨識和模型校正等方面的應用[6-10]。

國外最早開始低壓配電網(wǎng)同步測量裝置研發(fā)工作的是美國Yilu Liu教授團隊，研發(fā)出了基于同步相量測量技術(shù)的頻率測量網(wǎng)絡(frequency monitoring network，F(xiàn)NET)，并將其應用于 110 V 的低壓配電網(wǎng)，實現(xiàn)了供電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定分析、頻率穩(wěn)定分析、低頻振蕩分析、故障辨識、系統(tǒng)解列以及優(yōu)化閉環(huán)控制[11]。FNET裝置主要功能是基于110 V電壓監(jiān)控，尚未實現(xiàn)電流量測功能。

山東大學張恒旭研究團隊在國內(nèi)較早開展配網(wǎng)PMU研究，提出了WAMS/PMU light的概念，采用頻域改進算法，以有線和無線通信方式靈活進行數(shù)據(jù)傳輸，目前該裝置用于220 V/380 V電壓等級下單相電壓和頻率的測量[12]。

輸電網(wǎng)同步相量（PMU）裝置的相量測量方法主要有采樣值調(diào)整算法、數(shù)字濾波法、離散傅立葉變換法（DFT）、各類基于DFT的改進算法和基于泰勒級數(shù)的動態(tài)同步相量測量算法等[13-18]。……