参 考 文 献 36

1  绪论

如今，由于智能变电站强大的智能性，它已经逐渐取代原有的变电站。然而，在智能变电站数据采集的过程中，会产生延时和不同步等问题，这会严重影响相位测量的准确度从而对整个变电站的保护造成影响。所以，寻找一种能准确测量相位的方法刻不容缓。

1。1  课题研究背景与研究意义

智能变电站中的要求是：信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化，能够自动完成信息采集、测量、控制、保护等功能，并可以根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能[1]。智能变电站主要包括智能高压设备和变电站统一信息平台两部分。智能高压设备主要包括智能变压器、智能高压开关设备、电子式互感器等。智能变压器与控制系统依靠通信光纤相连，可及时掌握变压器状态参数和运行数据。智能变压器的运行原理是将运行方式以及测量的电信号参数作为调节的依据；而当有事故发生时，智能变压器会警示工作人员。智能高压开关设备是具有较高性能的开关设备和控制设备，配有电子设备、传感器和执行器，具有监测和诊断功能。

当前，智能变电站为电网带来了巨大的优势，但是，当改造时，一些改进措施也会带来影响，例如采集数据的线路就会受到很大的影响，结果便是产生信息延时和信息不同步，这对变电站的数据采集很不利。

所以，我们需要认真研究数据采集这一过程，在实际测量中，因采用方法本身的误差，这会在测量过程不断积累，最终会影响智能变电站网络通信的成功，而为了能准确测量出电信号的相位，通常使用的方法都是基于快速傅立叶变换的信号分析方法，但是在实际操作中，不可避免的会产生异步采样，异步采样直接导致的结果便是频谱泄露与栅栏效应，会使得测量的相位很不准确，为提高测量相位准确性，必须分析更有效的方法，这对检测更高精度的相位意义很大[2,3]。论文网

1。2  高精度相位测量的国内外研究现状与发展趋势

1。2。1  时域分析方法

1。2。2  频域分析方法

1。2。3  时频域分析方法

1。2。4  其他分析方法

1。3  课题的研究难点

为了能让智能变电站准确可靠的运行，在实际操作中，必须采用高准确度的相位测量方法。相比于小波变换、神经网络等方法，FFT方法更便于在嵌入式系统中实现，是目前信号分析中应用最广泛的一种信号分析算法。但是，实际情况中，因为受到外来因素的干扰，傅里叶变换的检测精度不够高，原因归结如下：

(1)信号频率的波动。在测量电网信号的相位时，电网的基波频率会不断的上下波动，而在采样的时候，采样频率不会变化，在这种情况下进行采样便无法实现严格的同步采样，非同步采样的情况下，选用傅里叶变换进行采样会造成频谱泄漏和栅栏效应，不能准确获得电网信号的相位；

(2)信号中的噪声干扰以及过于严重的频谱泄露。虽然基于FFT的加窗算法可以有效减小频谱泄漏和栅栏效应造成的影响，但是如果信号的频谱泄漏过高并且信号中含有噪声时，如今的加窗插值傅里叶变换算法也无法达到很高的测量精度。因此，为了准确测量信号的相位，需要深入探究各种窗函数的性质和不同的修正算法，使得由于干扰造成的误差能够被减小。

1。4  本文主要工作内容

第一章，阐述本课题的研究背景与研究意义，详细介绍智能变电站高精度相位测量的国内外研究现状并分析在变电站中测量相位的主要研究难点。