PMU数据与相量概念在低频和高频振荡中的适用性与局限性分析
信号处理
2026-01-23 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
相量测量单元 (PMU) 将高速波形数据转换为低速相量数据，这是电力系统广域监测与控制的基础，其中振荡检测与定位是其最突出的应用之一。然而，使用 PMU 相量表示带有振荡的电气波形信号仅对低频振荡有效。本文研究了这一局限性的根本原因，重点关注基于离散傅里叶变换 (DFT) 的信号处理引入的误差，以及抗混叠滤波器的衰减效应和低上报率的影响。为了更好地表示和估计带有振荡的波形信号，我们提出了一种更通用的信号模型和一种利用单周期 DFT、矩阵束方法和最小二乘法的多步估计方法。数值实验证明了所提出的信号模型和估计方法的优越性能。此外，本文揭示了相量概念（更不用说 PMU 相量）对于具有以非对称次同步和超同步分量为特征的高频振荡的波形信号可能失效。这些发现突出了 PMU 数据和相量概念的根本局限性，并强调了在现代电力系统的高频振荡分析中依赖波形数据的必要性。
引用
@article{arxiv.2601.15529,
title = {Applicability and Limitation Analysis of PMU Data and Phasor Concept for Low- and High- Frequency Oscillations},
author = {Bowen Ou and Bin Wang and Slava Maslennikov and Hanchao Liu and Jim Follum},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.15529},
year = {2026}
}
备注
10 pages, 12 figures, submitted to IEEE Transactions on Power Systems