谢运华，赵庆生，郭贺宏，张学军



基于高精度测频的修正DFT相量及功率测量算法

谢运华1，赵庆生1，郭贺宏2，张学军3

(1.太原理工大学电力系统运行与控制山西省重点实验室，山西 太原 030024；2.国网临汾供电公司，山西 临汾 041000；3.山西大学, 山西 太原 030006)

为了提高频率偏移时电力系统相量及功率测量精度，提出了一种基于改进扩展卡尔曼滤波(IEKF)频率测量的修正离散傅里叶变换(DFT)相量及功率测量算法。分析了频率发生偏移时非同步采样下DFT的测量误差，建立了相角、幅值与频率偏移量和初相角之间的函数关系式。由IEKF得到频率偏移量，然后对DFT计算结果进行修正即可得到输入信号的真实相量和功率。仿真结果表明：该算法相比较于传统自适应DFT算法能有效消除或减弱谐波、噪声以及频率偏移对相量同步测量的影响，提高了相量及功率测量精度。

离散傅里叶变换(DFT)；IEKF；非同步采样；相量测量；功率测量

0 引言

近年来，电能质量的监测问题得到了广泛的讨论，电力系统安全稳定运行成为人们关注的焦点。为了保证电力系统安全、稳定和高效的运行，有必要对电能质量进行监测分析，尤其是对基波信号的幅值、相角和频率的精确测量。这样，同步相量测量技术应运而生，而作为同步相量测量技术核心的同步相量测量算法，其精度直接影响到电力系统稳定控制、故障分析及继电保护等高级应用的准确性[1]。目前，常用的相量测量算法有卡尔曼滤波[2]、离散傅里叶变换(DFT)[3]、dq变换法[4]等等。……