| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 目录 | 第8-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-26页 |
| 1．1 电力系统广域同步相量测量技术的发展与现状 | 第13-15页 |
| 1．1．1 经济发展对电力的需求促使大电网迅速形成 | 第13页 |
| 1．1．2 大电网的重大灾变问题 | 第13页 |
| 1．1．3 建立电力系统广域同步相量测量网络的意义 | 第13-14页 |
| 1．1．4 广域同步相量测量技术的发展与现状 | 第14-15页 |
| 1．2 同步相量测量精度问题 | 第15-18页 |
| 1．2．1 广域同步相量精度的构成 | 第15页 |
| 1．2．2 异地同步精度及其可靠性保证 | 第15页 |
| 1．2．3 影响本地测量精度的两大关键性问题 | 第15-16页 |
| 1．2．4 确切干扰滤波 | 第16页 |
| 1．2．5 随机干扰滤波 | 第16-17页 |
| 1．2．6 滤波方法的适用性 | 第17-18页 |
| 1．2．7 脉冲干扰的抑制 | 第18页 |
| 1．2．8 动态频率测量 | 第18页 |
| 1．3 电力系统频率特性及其测量方法的选择 | 第18-20页 |
| 1．3．1 动态电力系统频率的分布特性 | 第18-19页 |
| 1．3．2 频率分布特性的对策 | 第19页 |
| 1．3．3 频率测量面临的几个问题 | 第19-20页 |
| 1．4 同步相量测量装置(PMU)的主要环节 | 第20-21页 |
| 1．4．1 异地同步测量间隔 | 第20-21页 |
| 1．4．2 测量精度控制环节 | 第21页 |
| 1．4．3 数据记录方式 | 第21页 |
| 1．4．4 PMU精度校核环节 | 第21页 |
| 1．4．5 卫星失锁问题及其策略 | 第21页 |
| 1．5 关于“精度等级”体系 | 第21-22页 |
| 1．6 论文的主要工作 | 第22-24页 |
| 参考文献 | 第24-26页 |
| 第2章 电力系统动态频率测量问题综述 | 第26-47页 |
| 2．1 电力系统动态频率问题 | 第26-27页 |
| 2．1．1 不同运行工况下的频率测量 | 第26-27页 |
| 2．1．2 动态精确测频所面临的问题 | 第27页 |
| 2．2 频率的定义与建模 | 第27-29页 |
| 2．2．1 不计干扰的信号模型 | 第27-28页 |
| 2．2．2 计及谐波干扰的信号模型 | 第28页 |
| 2．2．3 计及衰减直流分量干扰的频率模型 | 第28页 |
| 2．2．4 计及衰减的交流分量干扰的频率模型 | 第28-29页 |
| 2．2．5 计及随机干扰的频率模型 | 第29页 |
| 2．3 频率测量方法的比较 | 第29-42页 |
| 2．3．1 滤波去噪方法的特性分析及其对实时测量的影响 | 第29-30页 |
| 2．3．2 相量方法对精度的改善 | 第30-31页 |
| 2．3．3 数值傅氏滤波方法的特性分析 | 第31-33页 |
| 2．3．4 递推傅氏算法的特性分析 | 第33-35页 |
| 2．3．5 解析法测频 | 第35-37页 |
| 2．3．6 圆心拟合法 | 第37页 |
| 2．3．7 正交化方法 | 第37-39页 |
| 2．3．8 状态观测器及其面临的问题 | 第39-40页 |
| 2．3．9 随机信号的自适应处理方法 | 第40页 |
| 2．3．10 基于锁相环的频率跟踪问题讨论 | 第40-41页 |
| 2．3．11 基于FIR(MA)非同步采样方法 | 第41页 |
| 2．3．12 虚拟转子法 | 第41-42页 |
| 2．3．13 小波滤波法 | 第42页 |
| 2．3．14 自适应同步采样问题 | 第42页 |
| 2．4 频率测量方法的总结与展望 | 第42-45页 |
| 2．4．1 频率测量方法的总结 | 第42-43页 |
| 2．4．2 高精度相位测量问题及其对测频的要求 | 第43页 |
| 2．4．3 测频方法研究的展望 | 第43-45页 |
| 参考文献 | 第45-47页 |
| 第3章 电力系统频率的分布特性分析 | 第47-65页 |
| 3．1 概述 | 第47页 |
| 3．2 影响电力系统频率的因素与频率模型 | 第47-50页 |
| 3．2．1 影响电力系统频率的因素 | 第47-48页 |
| 3．2．2 电力系统频率模型的确定 | 第48-49页 |
| 3．2．3 电力系统的“等效频率”、“瞬时频率”与“平均频率” | 第49-50页 |
| 3．3 不同的测量方法导致测频差异 | 第50页 |
| 3．4 动态电力系统频率分布特性分析 | 第50-56页 |
| 3．4．1 双端网络中输电线路上频率分布的近似分析 | 第50-51页 |
| 3．4．2 双端网络中输电线路上频率分布的精确分析 | 第51-52页 |
| 3．4．3 以滑差表示的频率分布关系 | 第52-53页 |
| 3．4．4 频率分布关系讨论 | 第53-55页 |
| 3．4．5 频率分布曲线的一般性 | 第55-56页 |
| 3．5 频率分布特性的仿真(一)：基于系统频率模型的双频迭加 | 第56-60页 |
| 3．5．1 指数频率 | 第56-57页 |
| 3．5．2 振荡收敛频率——单机对无穷大系统 | 第57-58页 |
| 3．5．3 振荡收敛频率——双机互联 | 第58-60页 |
| 3．6 频率分布特性的仿真(二)：四机系统的振荡 | 第60-63页 |
| 3．6．1 无PSS稳定器时的短路仿真 | 第60-61页 |
| 3．6．2 带PSS稳定器时的短路仿真 | 第61-62页 |
| 3．6．3 两种仿真结果的讨论 | 第62-63页 |
| 3．7 小结 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-65页 |
| 第4章 基于ARMA(IIR／FIR)随机滤波方法的动态测频分析 | 第65-91页 |
| 4．1 引言 | 第65-66页 |
| 4．2 AR滤波器与MA滤波器的特点 | 第66-69页 |
| 4．2．1 随机信号的谱分析问题 | 第66页 |
| 4．2．2 随机过程的AR与MA模型 | 第66-67页 |
| 4．2．3 AR、MA模型和IIR、FIR滤波器之间的关系 | 第67页 |
| 4．2．4 Wiener滤波及其与AR-MA滤波的比较 | 第67-69页 |
| 4．3 不同分布随机序列的特性、谱分布及其IIR滤波响应 | 第69-74页 |
| 4．3．1 平均分布 | 第69页 |
| 4．3．2 Gauss分布 | 第69-70页 |
| 4．3．3 Cauchy分布 | 第70页 |
| 4．3．4 3种分布特性的随机序列在IIR型滤波器下的响应 | 第70-72页 |
| 4．3．5 离散随机信号的“集平均”与“时平均”特性分析 | 第72-73页 |
| 4．3．6 随机滤波输出中的几个特征参数 | 第73-74页 |
| 4．4 无随机干扰的动态频率带通滤波跟踪方法 | 第74-83页 |
| 4．4．1 滤波器类型 | 第74-75页 |
| 4．4．2 滤波器选择指标 | 第75页 |
| 4．4．3 Butterworth型IIR带通滤波器频率参数 | 第75页 |
| 4．4．4 动态频率跟踪测量方案 | 第75-76页 |
| 4．4．5 基于IIR型带通滤波器的频率跟踪仿真 | 第76-79页 |
| 4．4．6 IIR型带通滤波器的跟踪特性与最高滤波精度 | 第79页 |
| 4．4．7 FIR滤波器方法选择 | 第79-80页 |
| 4．4．8 衰减交直流分量对两种滤波的影响 | 第80-82页 |
| 4．4．9 信号与频率变化的连续性问题 | 第82-83页 |
| 4．5 随机干扰对的动态频率带通滤波跟踪的影响 | 第83-89页 |
| 4．5．1 随机干扰相量 | 第83页 |
| 4．5．2 随机干扰下常数频率受扰动程度的分析与估算 | 第83-86页 |
| 4．5．3 随机干扰下动态频率受扰动程度的分析与估算 | 第86-87页 |
| 4．5．4 频率随机扰动分量的消除 | 第87-89页 |
| 4．5．5 频率随机扰动分量的概率密度函数曲线 | 第89页 |
| 4．6 小结 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-91页 |
| 第5章 利用“圆心拟合法”测量故障下的频率 | 第91-101页 |
| 5．1 概述 | 第91页 |
| 5．2 三相电压合成相量的特点 | 第91页 |
| 5．3 三相对称短路故障下的合成相量分析 | 第91-92页 |
| 5．4 “圆心拟合法”原理 | 第92-94页 |
| 5．4．1 “圆心拟合法”原理 | 第92-93页 |
| 5．4．2 “圆心拟合法”的相量分析 | 第93-94页 |
| 5．5 利用圆心拟合法消除直流分量 | 第94-96页 |
| 5．5．1 不含二次谐波分量时的仿真结果 | 第94-95页 |
| 5．5．2 频率变化对拟合结果的影响 | 第95-96页 |
| 5．5．3 二次谐波分量对拟合结果的影响 | 第96页 |
| 5．6 圆心拟合法的误差分析 | 第96-98页 |
| 5．6．1 引起拟合误差的原因 | 第96-97页 |
| 5．6．2 直流衰减分量影响的相量分析 | 第97-98页 |
| 5．7 不对称故障情况下的圆心拟合处理方法 | 第98-99页 |
| 5．7．1 单相信号的处理方法 | 第98-99页 |
| 5．7．2 两相信号的处理方法 | 第99页 |
| 5．8 小结 | 第99-100页 |
| 参考文献 | 第100-101页 |
| 第6章 锁相环及其动态特性分析 | 第101-131页 |
| 6．1 概述 | 第101页 |
| 6．2 PLL工作原理和主要环节的频域模型 | 第101-104页 |
| 6．2．1 PLL构成及其工作原理 | 第101-102页 |
| 6．2．2 PLL倍频锁相工作原理 | 第102页 |
| 6．2．3 鉴相器环节及其数学模型 | 第102-103页 |
| 6．2．4 LF环节及其数学模型 | 第103页 |
| 6．2．5 VCO环节及其数学模型 | 第103-104页 |
| 6．3 PLL传递函数及高、低增益特性对比 | 第104-110页 |
| 6．3．1 PLL传递函数 | 第104-105页 |
| 6．3．2 PLL静态跟踪特性对比 | 第105-106页 |
| 6．3．3 PLL动态跟踪特性对比 | 第106-108页 |
| 6．3．4 PLL相位偏差响应曲线 | 第108-110页 |
| 6．4 高增益PLL的参数配置问题 | 第110-114页 |
| 6．4．1 高增益PLL的参数分析 | 第110-111页 |
| 6．4．2 PLL的阻尼特性与重根条件 | 第111-112页 |
| 6．4．3 环路增益、阻尼与时间常数之间的关系曲线 | 第112-113页 |
| 6．4．4 初始振荡的收敛时间问题 | 第113-114页 |
| 6．5 线性模型PLL的通频特性与延迟偏差 | 第114-117页 |
| 6．5．1 PLL频率传递函数 | 第114页 |
| 6．5．2 PLL增益起伏对测频的影响与自然频率ωn的确定 | 第114-116页 |
| 6．5．3 PLL环路跟踪延迟 | 第116页 |
| 6．5．4 PLL通带起伏和跟踪延迟影响的总结 | 第116-117页 |
| 6．6 PLL动态频率跟踪的逻辑仿真 | 第117-124页 |
| 6．6．1 几个主要环节的仿真参数选择 | 第117页 |
| 6．6．2 PLL倍频纹波的形成 | 第117-119页 |
| 6．6．3 异或鉴相的静态滤波纹波对同步测量精度的影响 | 第119-120页 |
| 6．6．4 边沿鉴相的静态滤波纹波对同步测量精度的影响 | 第120-121页 |
| 6．6．5 指定频率跟踪范围下的纹波影响分析 | 第121-122页 |
| 6．6．6 环路滤波器与PLL动态特性的关系 | 第122-123页 |
| 6．6．7 PLL环路延迟与前置滤波器延迟对动态跟踪特性的影响 | 第123-124页 |
| 6．7 考虑随机噪声的PLL动态跟踪特性仿真 | 第124-129页 |
| 6．7．1 考虑3个重要因素的8个典型方案仿真 | 第124-125页 |
| 6．7．2 摇摆频率的跟踪效果与Gauss噪声影响的评价 | 第125-127页 |
| 6．7．3 PLL综合误差构成 | 第127-128页 |
| 6．7．4 傅氏幅值、相位偏差估算 | 第128-129页 |
| 6．7．5 1°偏差允许的跟踪范围 | 第129页 |
| 6．8 小结 | 第129-130页 |
| 参考文献 | 第130-131页 |
| 第7章 瞬态能量冲击对同步测量影响的分析、估算及其抑制 | 第131-138页 |
| 7．1 概述 | 第131页 |
| 7．2 瞬态能量冲击的形成与模型 | 第131-132页 |
| 7．2．1 广义激励下频宽有限系统的振荡现象 | 第131页 |
| 7．2．2 操作过电压的谐振过程 | 第131页 |
| 7．2．3 瞬态能量冲击 | 第131-132页 |
| 7．3 瞬态能量冲击对测量精度影响的定量分析 | 第132-135页 |
| 7．3．1 单一脉冲干扰计算表达式 | 第132页 |
| 7．3．2 首个分析周期内的谐振干扰计算表达式 | 第132-133页 |
| 7．3．3 冲击对基波幅值与相位影响的保守估计 | 第133-134页 |
| 7．3．4 多振荡频率问题 | 第134页 |
| 7．3．5 离散信号分析中采样频率与截止滤波的影响 | 第134页 |
| 7．3．6 实际冲击干扰的估计与分析 | 第134-135页 |
| 7．4 瞬态能量冲击干扰的在线鉴别、估算与抑制 | 第135-136页 |
| 7．4．1 冲击干扰的鉴别方法 | 第135页 |
| 7．4．2 特征参数估算 | 第135-136页 |
| 7．4．3 干扰对同步测量影响的抑制 | 第136页 |
| 7．5 测量数据“精度等级”的建立及其意义 | 第136页 |
| 7．6 小结 | 第136-137页 |
| 参考文献 | 第137-138页 |
| 第8章 同步相角测量装置(PMU)的一种异地校核方法 | 第138-145页 |
| 8．1 概述 | 第138页 |
| 8．2 基准信号及其产生原理 | 第138-139页 |
| 8．3 高精度基准信号的实现 | 第139-141页 |
| 8．3．1 数字正弦信号发生器 | 第139-140页 |
| 8．3．2 基准信号精度分析 | 第140页 |
| 8．3．3 末级低通滤波器影响 | 第140-141页 |
| 8．4 PMU测量通道滤波器对校核的影响 | 第141页 |
| 8．4．1 滤波器固有的幅值与频率延迟 | 第141页 |
| 8．4．2 滤波延迟对校核过程的影响 | 第141页 |
| 8．5 PMU异地同步校核环节设置与异地校核的实现 | 第141-142页 |
| 8．6 小结 | 第142-143页 |
| 参考文献 | 第143-145页 |
| 附录1 非同步(等时间间隔)采样的傅立叶变换误差表 | 第145-146页 |
| 附录2 8种典型方案下的仿真结果 | 第146-153页 |
| 致谢 | 第153-154页 |
| 发表与本课题有关的论文 | 第154页 |
