基于扩展卡尔曼滤波频率跟踪的DFT同步相量测量算法

摘要：

当电力信号的频率发生偏移时，采用离散傅里叶变换(discrete Fourier transformation，DFT)进行同步相量测量难以做到同步采样，由此造成的栅栏效应严重影响了同步相量测量精度。为此提出一种改进的DFT同步相量测量算法。首先引入了基于扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter，EKF)的频率跟踪算法，建立了基波频率测量的算法流程，并介绍了基于DFT的同步相量测量算法原理。在此基础上，将测量结果分为整数部分和分数部分，分析了因频率偏移导致的相量测量误差，对分数部分进行插值计算以提高同步相量测量精度。分别应用含谐波和噪声的稳定信号和幅值、相位、频率、谐波及噪声含量跳变的信号来校验算法的性能。仿真结果表明，EKF频率跟踪算法能快速对基波频率进行跟踪，所提出的同步相量测量算法能消除或减弱谐波、噪声以及频率偏移对同步测量的影响，提高了相量测量精度。

关键词：EKF频率跟踪、同步相量测量、自适应修正DFT、非同步采样

分类号：TM76(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家863高技术基金项目2012AA050208；国家自然科学基金重点项目U1234203；中央高校基本科研业务费专项资金SWJTU2011CX004EM。The National High Technology Research and Development of China 863 Program2012AA050208;Project Supported by National Natural Science Foundation of ChinaU1234203

在线出版日期：2014-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2519-2524