【精彩论文】基于汉宁窗的配电网同步相量测量装置算法及应用

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摘要：配电网量测环境复杂、恶劣，输电网的传统同步相量算法难以满足要求。分析了常用窗函数下傅立叶算法的谐波抑制能力，利用3个等间隔的加汉宁窗离散傅立叶变换（FFT）推导出定间隔采样下同步相量测量算法，在理论上消除了非额定频率下的频率泄露影响，能满足高精度的相位测量要求，具有很好的谐波/间谐波抑制能力。针对多个信号同时存在时频谱泄露影响计算精度问题，分析比较了加汉宁窗FFT插值算法相对其他窗函数的优势。理论分析和实际测试表明，采用上述方案后，提升了相量、谐波/间谐波等量值的测量精度。
结论：配电网相量量测环境复杂和恶劣，噪声和谐波影响大，用于输电网的DFT改进相量算法测量精度难以满足要求。本文推导出了基于2周汉宁窗的同步相量算法，不但在理论上消除因系统偏移额定值时的频率泄露影响，而且有很好的谐波/间谐波抑制效果，为配电网同步相量测量装置研制奠定基础。在谐波、间谐波测量方面，推导了加余弦窗插值FFT算法的计算公式，相对于加海明窗插值FFT算法，加汉宁窗插值FFT算法计算谐波/间谐波在抑制多信号间的互相影响上有优势。最后，搭建测试环境验证了方案的可行性。由于配电网络节点众多，从发展趋势看，需要研究配电网同步相量测量装置和配电终端的功能融合方案，提升经济效益。

引文信息

余高旺, 方陈, 樊占峰, 等. 基于汉宁窗的配电网同步相量测量装置算法及应用[J]. 中国电力, 2022, 55(6): 18-24.YU Gaowang, FANG Chen, FAN Zhanfeng, et al. Research and application of algorithm for distribution network synchronous phasor measurement unit based on hanning window[J]. Electric Power, 2022, 55(6): 18-24.

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编辑：杨彪

校对：蒋东方

审核：方彤

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