适用于新型电力系统的同步波形自适应测量方法与装置研制

李娟; 姜云龙; 汪家铭; 杨雄; 方鑫; 毕天姝; 孙典涛; 刘灏

doi:10.20121/j.2097-2784.ntps.230016

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适用于新型电力系统的同步波形自适应测量方法与装置研制

学术研究 | 更新时间：2025-06-05

- 适用于新型电力系统的同步波形自适应测量方法与装置研制
- Synchronized Adaptive Waveform Measurement Method and Device Development for New Type Power Systems
- 新型电力系统 2023年1卷第2期页码：200-210
- 作者机构：
  
  1.国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，南京 211103
  2.新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，北京 102206
- 作者简介：
  
  [ "李娟1987–，女，博士，高级工程师研究方向为配电网故障检测技术E-mail：lijuandan@126.com" ]
  [ "姜云龙1994–，男，硕士，工程师研究方向为配网供电可靠性计算分析E-mail：jyl_jsdky@163.com" ]
  [ "汪家铭1996–，男，硕士，助理工程师研究方向为电气工程自动化E-mail：eewjm@zju.edu.cn" ]
  [ "杨雄1983–，男，博士，高级工程师研究方向为配电自动化，电力系统运行分析与控制等技术E-mail：hhyangxiong@126.com" ]
  [ "方鑫1987–，男，硕士，高级工程师研究方向为智能配电技术E-mail：15251867073@126.com" ]
  [ "毕天姝1973–，女，博士，教授，博士生导师研究方向为电力系统保护与控制、广域同步相量测量技术及应用" ]
  [ "孙典涛1999–，男，硕士研究生研究方向为同步波形测量技术及应用" ]
  [ "刘灏(通信作者)1985–，男，博士，副教授研究方向为广域同步相量测量技术及其应用E-mail：hliu@ncepu.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国网江苏省电力有限公司科技项目“国网江苏电科院整县光伏接入下的配网宽频动态同步测量技术研究服务”(J2022025)
- DOI：10.20121/j.2097-2784.ntps.230016
  中图分类号： TM 935
- 收稿：2023-02-02，
  
  修回：2023-07-07，
  
  纸质出版：2023-09-30
- 稿件说明：
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李娟,姜云龙,汪家铭,等．适用于新型电力系统的同步波形自适应测量方法与装置研制[J]．新型电力系统,2023,01(2):200-210．

LI Juan,JIANG Yunlong,WANG Jiaming,et al.Synchronized Adaptive Waveform Measurement Method and Device Development for New Type Power Systems[J].New Type Power Systems,2023,01(02):200-210.
李娟,姜云龙,汪家铭,等．适用于新型电力系统的同步波形自适应测量方法与装置研制[J]．新型电力系统,2023,01(2):200-210． DOI： 10.20121/j.2097-2784.ntps.230016.

LI Juan,JIANG Yunlong,WANG Jiaming,et al.Synchronized Adaptive Waveform Measurement Method and Device Development for New Type Power Systems[J].New Type Power Systems,2023,01(02):200-210. DOI： 10.20121/j.2097-2784.ntps.230016.

摘要

‍新型电力系统中含有大量电力电子装置，使得扰动时刻波形畸变严重，信号变化极快，传统的相量测量方法无法表征短时间尺度的动态过程，亟需研究同步波形测量方法，以满足电力系统监测、分析和控制需求。对此，文章提出了一种同步波形测量方法，并研制了装置样机。首先，提出了基于有效分量辨识的自适应波形采样方法，可根据信号特性，在不发生频率混叠的前提下，对信号进行最优频率的重采样。其次，为了便于数据传输，提出了一种基于二维提升小波变换和Deflate算法的无损压缩算法，并设计了适用于压缩后数据的波形传输协议。基于上述理论研究，研制了一种可自适应采样、无损压缩波形数据并以数据帧格式上传的同步波形测量装置。对所研制装置进行了精度测试和通信延时测试，验证了所提测量方法的有效性。

Abstract

‍

The new type power systems contains a large number of power electronic devices

which makes the waveform distortion at the disturbance time serious and the signal changes very fast. The traditional phasor measurement method cannot characterize the dynamic process in a short time scale. It is necessary to study the synchronized waveform measurement method to meet the needs of power system monitoring

analysis and control. In this paper

a synchronized waveform measurement method is proposed and a prototype device is developed. First

an adaptive waveform sampling method based on effective component identification is proposed. According to the signal characteristics

the signal can be resampled at the optimal frequency without frequency aliasing. Then

to facilitate data transmission

a lossless compression algorithm based on two-dimensional lifting wavelet transform and Deflate algorithm is proposed

and a waveform transmission protocol suitable for compressed data is designed. Based on the above theoretical research

a synchronized waveform measurement device is developed to adaptively sample

and losslessly compress waveform data uploaded in data frame format The accuracy test and communication delay test of the developed device are carried out to verify the effectiveness of the proposed measurement method.

关键词

Keywords

references

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