吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (1): 312-318.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20161043

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基于压缩传感的高精度同步相量测量方法

于华楠1, 2, 杜瑶1, 郭树旭2   

  1. 1.东北电力大学 信息工程学院,吉林省 吉林市132012;
    2.吉林大学 电子科学与工程学院,长春 130012
  • 收稿日期:2016-09-20 出版日期:2018-02-26 发布日期:2018-02-26
  • 作者简介:于华楠(1981-),女,副教授,博士研究生. 研究方向:压缩传感理论,水声通信和无线通信信道估计.E-mail:yhn810117@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51307020); 吉林省科技厅项目(20160520089JH)

High-precision synchronous phasor measurement based on compressed sensing

YU Hua-nan1, 2, DU Yao1, GUO Shu-xu2   

  1. 1.College of Information Engineering,Northeast Dianli University,Jilin 132012,China;
    2.College of Electronic Science and Engineering,Jilin University,Changchun 130012,China
  • Received:2016-09-20 Online:2018-02-26 Published:2018-02-26

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摘要： 为了消除或减小采用GPS定时的同步相量测量中非精确同步采样所造成的测量误差,提出一种基于压缩传感理论修正离散傅里叶变换估计结果的高精度同步相量测量算法。该算法利用离散傅里叶变换对测量信号进行稀疏化,并采用狄利克雷矩阵为观测矩阵,通过压缩传感重构算法重构测量信号。仿真结果表明:与传统离散傅里叶变换方法相比,该算法在不需要延长测量时间的条件下能够有效消除或减小频谱泄露等误差,并在很大程度上提高了信号的相量测量精度。

关键词: 信息处理技术, 离散傅里叶变换, 压缩传感, 相量测量, 重构算法

Abstract: GPS timing synchronization phasor measurement provides important basis for online analysis of wide-area power signal. Currently discrete Fourier transform method is widely used in synchronization phasor measurement. To eliminate or weaken the measurement error caused by the imprecise synchronous sampling, a high precision synchronous phasor measurement algorithm is proposed. It is based on Compressed Sensing (CS) theory, which modifies discrete Fourier transform to estimate the results. The reconstruction algorithm uses the discrete Fourier transform to rarefy the measuring signal, and takes the Dirichlet matrix as the observation matrix. It also refacors measurement signal with CS refactor algorithm. The simulation results show that, compared with the traditional discrete Fourier transform method, without extending the measurement time, the proposed algorithm can effectively eliminate or weaken the spectrum leakage error and greatly improve the phasor measurement precision of signal.

Key words: information processing technology, discrete Fourier transform, compressive sensing, phasor measurement, reconstruction algorithm

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