近年来，随着风能、太阳能等新能源技术的快速发展，电力电子设备在电网中得到了广泛应用。大规模新能源的接入，给电网注入了大量的间谐波。这些间谐波的存在会引起次同步振荡等问题，给系统的稳定性带来新的挑战。2015年7月以来，我国西部某新能源聚集区多次发生次同步振荡，给当地生产生活带来严重影响。这种次同步振荡的形成机理与传统电力系统并不一致，而是由大量新能源引入的次同步谐波引起，使得传统的次同步振荡监测、分析、保护和控制方法不再适用。因此，发展新型次同步谐波监测技术成为亟待解决的问题。目前，我国在220千伏及以上变电站安装相量测量装置，为基于相量测量装置的次同步谐波监测技术提供了可能。
PMU的应用彻底改变了电力系统的测量技术。PMU除了提供同步相量测量外，还具有精度高、上传频率高等优点，这也成为其在动态安全监测中被广泛用作相量数据源的原因。随着电力系统中PMU设备的普及，基于PMU测量数据的各种应用也应运而生，如低频振荡检测、参数辨识和模型验证等。同时，随着PMU相关国际国内标准的发布，例如2011年发布了PMU标准IEEE C37.118.1。为了提高PMU的测量精度，相关研究人员也进行了相关的研究，尤其是陆续提出了许多新的算法来提高PMU的动态测量性能。
也就是说，目前在电力系统存在间谐波的情况下，基于PMU测量技术可以精确测量相应的相量。然而，目前对PMU测量数据分析系统中存在的间谐波的研究很少。虽然相关文献已经分析了中间谐波的存在对PMU相量数据的影响，但是还没有关于间谐波相量的降阶算法的相关文献。也就是说，目前对PMU测量数据中的间谐波还缺乏研究和分析，影响了电力系统间谐波的监测。
问题分解
包括：对相量测量单元PMU获得的测量相量数据的复相量序列进行频谱分析，得到次同步谐波频率和超同步谐波频率；根据次同步谐波频率和超同步谐波频率，结合测量相量数据的实部序列和虚部序列，构造多元线性方程组，根据构造的多元线性方程组求解确定测量相量数据的间谐波分量的幅值。根据本发明实施例，可以精确分解系统中的次/超同步谐波分量，精确计算间谐波的频率和幅值，从而可以有效监测电力系统中存在的间谐波，并基于相应的监测结果方便地提高电力系统的稳定性。
问题解决
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于测量的相量数据的间谐波分量降低方法，包括：
对PMU测量的相量数据的复相量序列进行频谱分析，得到次同步谐波频率和超同步谐波频率；
根据次同步谐波频率和超同步谐波频率，结合测量相量数据的实部序列和虚部序列，构造多元线性方程组，根据构造的多元线性方程组求解确定测量相量数据的间谐波分量的幅值。
对通过PMU测量获得的测量相量数据的复相量序列进行频谱分析的步骤包括：
在预定的时间窗口中，通过零填充的方式，使用快速傅立叶变换FFT来计算间谐波频率。
预定测试
用余弦定理提取间谐波频率分量的步骤包括：
根据线路噪声和间谐波的幅度，并根据阈值，在包含在包络中的最大值中确定间谐波的频率。
构建多元线性方程的步骤包括：
如下构造2n 1个方程组：
其中R(t)为复相量序列的实部，I(t)为复相量序列的虚部，1in，n为复相量序列中包含的不同频率的间谐波分量个数，Ai为超同步信号的幅值，Bi为次同步信号的幅值，基频信号的初始相角，i为次同步信号。Ai和Bi是待求解的间谐波分量的幅值。
构建多元线性方程的步骤包括：
如下构造2n 2个方程：
F0代表基频信号的频偏，R(t)是复相量序列的实部，I(t)是复相量序列的虚部，1in，n是复相量序列中包含的不同频率的间谐波分量个数，Ai是超同步信号的幅值，Bi是次同步信号的幅值，基频信号和超同步信号的初始相角。Ai和Bi是待求解的间谐波分量的幅值。
>由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的一种基于量测相量数据的间谐波分量还原方法，其可以在电力系统中存有间谐波的情况下，基于PMU对电力信号的准确量测结果，能够准确地分解出系统中的次/超同步谐波分量，并且能较为准确地计算出间谐波的频率和幅值，从而实现对电力系统中存在的间谐波进行有效监测，基于相应的监测结果便于提高电力系统的稳定性。而且，本发明实施例提供的技术方案中主要涉及的频谱分析和求解多元线性方程组的问题，使得相应的技术方案编程实现容易，且具有不涉及数据采样及对硬件的要求不高等优点。