摘要本文着重于对基于Matlab的电力系统同步相量测量算法进行研究。目前，主要的同步向量测量算法有过零检测法、傅里叶变换法、最小二乘法、卡尔曼滤波法、基于小波变换的方法和三点乘积算法等。而本文是先通过研究过零检测法，傅里叶变换法和最小二乘法的基本原理，然后用Matlab对各个算法进行仿真分析、总结。然后再重点研究三点乘积算法原理并用Matlab仿真，再分析三点乘积算法的不足，研究提出改进算法，并进行仿真调试，最后整理出了精确度更高的改进的三点乘积算法。67474

毕业论文关键词：Matlab仿真；过零检测法；傅里叶变换法；最小二乘法；三点乘积算法

ABSTRACT

This article focuses on the study of the algorithm for power systems synchronized phasor measurement based on Matlab. At present, the main algorithms of synchronous vector measurement are the Zero-crossing detection method, Fourier transform method, the Least squares method, Kalman filtering method, the method based on wavelet transform and the Three point multiplication algorithm, etc. And this article studys the theory of the Zero-crossing detection method, Fourier transform method and the Least squares, and then use Matlab to simulat the algorithms, analysis and summarize. Then focuses on the Three point multiplication algorithm with Matlab simulation, and analysis the shortage of the Three point multiplication algorithm to work out a modified Three point multiplication algorithm, and sort out an improved Three point multiplication algorithm which is higher precision.

Keyword: Matlab simulation; Zero-crossing detection method; Fourier transform method; Least squares method; Three point multiplication algorithm

目录

第1章 绪论..5

1.1 引言.....5

1.2 国内外研究现状..5

1.3 本文主要工作.....6

第2章 同步相量测量基本原理及常见算法方法..7

2.1引言...7

2.2 相量测量基本原理..7

2.2.1 相量的定义...7

2.2.2 同步相量的定义...7

2.3 几种常见同步相量测量方法...8

2.3.1 过零检测法....8

2.3.2 傅里叶变换法....10

2.3.3 最小二乘法....12

2.4简介卡尔曼滤波算法和小波变化法...13

2.4.1卡尔曼滤波法简介.14

2.4.2小波变换法简介.14

第3章 三点乘积算法分析....15

3.1引言....15

3.2 三点乘积算法原理...15

3.3 三点乘积算法的不足...15

第4章 三点乘积算法改进....17

4.1引言....17

4.2 利用等比定理解决 过零点问题17

4.3采用合适的采样频率和选点方式解决采样点间隔过小....17

4.4 采反余弦函数代替反正弦函数...18

4.5 仿真分析...18

第5章 结论与展望....21

5.1 结论...21

5.2 不足之处与展望...21

参考文献..22

致谢......24

附录1：过零检测法程序...25

附录2：傅里叶变换法程序26

附录3：最小二乘法程序...27

附录4：三点乘积法程序...28

附录5：改进的三点乘积法程序...30

第1章 绪论

1.1 引言

随着电力工业的快速发展，以及自动化技术和通信技术在电力系统的广泛应用，大电网互联已经成为一种明显的趋势，对电网的稳定监视和控制也就显得越来越重要了。因此对于电力系统的控制研究领域来说，及时准确地对电力系统异常进行判断、预测其发展趋势，并采取控制措施、避免事故发生就成为了重要方面[1]。以往的电力系统监测手段主要有，侧重于监测系统稳态运行情况的SCADA系统及侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波装置，由于不同地点的监测结果之间缺乏准确可靠的共同时标，记录数据仅限于局部有效，难以对电力系统进行动态分析[2]。而频率、幅值、相角是反映电力系统运行特征的重要参数，也是同步相量测量的主要数据，其测量算法是开发同步相量测量单元（PMU）装置的理论重点，对其进行实时在线估计需要算法在精度和实时性方面能够很好统一[3]。因此本文着眼于对同步相量测量算法进行研究改进，从而提高同步相量测量的频率、幅值和相角的精确度，以便于及时准确地根据测量数据对电力系统异常进行判断并预测其发展趋势。