本发明涉及电力系统继电保护，具体涉及一种适用于低频输电系统快速保护的相量测量方法及系统。
背景技术：
1、随着新型电力系统的建设，海上风电得到快速发展，海上风电场与陆上主网的连接主要采用工频高压交流和高压直流输电方式，但这两种方式在远距离输电时存在经济和技术上的局限性，柔性低频输电技术在70至200公里海域内具有明显的经济优势，因此得到广泛应用。
2、继电保护作为电力系统的第一道防线，其可靠性和速动性依赖于电压电流相量的准确测量，传统工频测量方法无法满足低频输电系统的需求，因为低频信号频率低，导致传统方法的相量计算时间过长或精度不足。
3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本发明中提供了一种适用于低频输电系统快速保护的相量测量方法及系统，从而有效解决背景技术中所指出的问题。
2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
3、一种适用于低频输电系统快速保护的相量测量方法，包括：
4、构建信号采样值差值与基波信号相量间的数学关系，并通过代入基频额定值粗估基频信号相量，得到粗估的基频信号相量；
5、对粗估的所述基频信号相量进行带通滤波，并基于滤波后的相量求解基波频率；
6、将所述基波频率代入线性方程组，并利用最小二乘法求解频率偏移后的基频信号相量，得到最终的基频信号相量。
7、进一步地，低频输电系统的信号模型表征为：
8、
9、其中，x0、f0和分别表示基频信号的幅值、频率和初相角，xi和分别表示第i次谐波的幅值和初相角，m表示信号中谐波分量的个数。
10、进一步地，构建信号采样值差值与基波信号相量间的数学关系，包括：
11、
12、其中，(1)式为信号中不包含谐波分量，(2)式为信号中包含谐波分量，δt表示采样间隔，δt＝1/fs，fs表示信号采样率，n为正整数，δxk表示第n+k个采样值与第n个采样值的偏差，k为正整数。
13、进一步地，建立包含低频输电系统主要谐波分量的线性方程组为：
14、δx＝hp
15、δx＝[δx-n/2 δx-n/2+1 … 0 … δxn/2-1 δxn/2]t
16、h＝[a0 b0 a2 b2 … am bm]
17、p＝[c0 s0 c2 s2 … cm sm]t
18、其中，n表示正偶数，计算窗内的采样值个数为n+1，
19、进一步地，矩阵h中的元素，包括：
20、ai＝[ai(-n/2) ai(-n/2+1) … ai(0) … ai(n/2-1) ai(n/2)]
21、bi＝[bi(-n/2) bi(-n/2+1) … bi(0) … bi(n/2+1) bi(n/2)]
22、进一步地，使用最小二乘法粗估的基频信号相量，公式为：
23、
24、其中，p(1)和p(2)表示相量p的第1和第2个元素，表示第n个采样值对应的基波相量，j为虚数单位，实部c0表示基频信号的余弦分量，虚部s0表示基频信号的正弦分量。
25、进一步地，使用复系数滤波器，对粗估的所述基频信号相量进行带通滤波。
26、进一步地，所述复系数滤波器为：
27、
28、其中，hlp表示低通滤波器，hbp表示通带中心为f0的带通滤波器。
29、进一步地，使用相量相角差求解信号频率，公式为：
30、
31、其中，为第n个相量对应的频率值，s表示频率计算的窗长，为正整数，θ为第n个相量对应的相角，δt表示相邻采样点之间的时间间隔。
32、一种适用于低频输电系统快速保护的相量测量系统，所述系统包括：
33、粗估相量获取模块，构建信号采样值差值与基波信号相量间的数学关系，并通过代入基频额定值粗估基频信号相量，得到粗估的基频信号相量；
34、基波频率求解模块，对粗估的所述基频信号相量进行带通滤波，并基于滤波后的相量求解基波频率；
35、信号相量校准模块，将所述基波频率代入线性方程组，并利用最小二乘法求得校正后的基频信号相量，得到校正后的基频信号相量。
36、通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：
37、通过本发明，有效解决了现有低频输电系统中相量测量精度低、抗干扰能力差和实时性不足等问题，提升了低频输电系统继电保护的可靠性和速动性，适用于电力系统继电保护的实际应用需求。
1.一种适用于低频输电系统快速保护的相量测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的适用于低频输电系统快速保护的相量测量方法，其特征在于，低频输电系统的信号模型表征为：
3.根据权利要求1所述的适用于低频输电系统快速保护的相量测量方法，其特征在于，构建信号采样值差值与基波信号相量间的数学关系，包括：
4.根据权利要求1所述的适用于低频输电系统快速保护的相量测量方法，其特征在于，建立包含低频输电系统主要谐波分量的线性方程组为：
5.根据权利要求4所述的适用于低频输电系统快速保护的相量测量方法，其特征在于，矩阵h中的元素，包括：
6.根据权利要求4所述的适用于低频输电系统快速保护的相量测量方法，其特征在于，使用最小二乘法粗估的基频信号相量，公式为：
7.根据权利要求1所述的适用于低频输电系统快速保护的相量测量方法，其特征在于，使用复系数滤波器，对粗估的所述基频信号相量进行带通滤波。
8.根据权利要求7所述的适用于低频输电系统快速保护的相量测量方法，其特征在于，所述复系数滤波器为：
9.根据权利要求1所述的适用于低频输电系统快速保护的相量测量方法，其特征在于，使用相量相角差求解基波信号频率，公式为：
10.一种适用于低频输电系统快速保护的相量测量系统，其特征在于，所述系统包括：
