CN114002512A - 一种机电瞬时频率动态的测量计算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机电瞬时频率动态的测量计算方法及装置，基于对瞬时频率机理性的认识，通过分部积分算法推导出有功和无功功率表达式，得到只需代数计算即可获取机电时间尺度上的瞬时频率的方法，通过测量线路端口的功率和电压信息，即可得出该端口瞬时频率。不仅可以解决现有电力系统瞬时频率测量方法存在微分环节无法计算的缺陷，且可在实际电力系统三相输电线路运行中方便、快速地获取机电瞬时频率，用以辅助设计各种满足系统运行需求的控制器。

Description

一种机电瞬时频率动态的测量计算方法及装置

技术领域

本发明属于电力系统领域，更具体地，涉及一种机电瞬时频率动态的测量计算方法及装置。

背景技术

瞬时频率是电力系统十分关键的重要电气量，是电力系统中电力电子装备及其相应的控制器设计不可或缺的重要参数。因此，对于电力系统而言，无论是系统分析还是设备设计，瞬时频率的测量都是非常必要的。

然而，目前现有的电力系统频率测量方法，通常是基于单位时间内交流电压交变次数来测频，但以周期交变次数其实并不反映频率在动态过程中的瞬时值，只是针对一段时间内的统计值。瞬时频率实际是旋转矢量相位的微分。基于瞬时频率的机理性认识，理论上应采用相位的微分来得到瞬时频率，数学上微分通过对函数的时间区间趋于无限小去逼近该点处的切线，但是从工程实际应用角度来讲，无法直接取时间区间无限小进行微分，通常做法是通过高通滤波器来实现这一功能，但高通滤波器的时间常数选取并没有统一标准，可能导致测量的信号不能反应实际情况；另一方面，也有通过有限差分法，以差商形式构造微分环节，但时间间隔步长选取不同会导致得到的结果千差万别。

发明内容

针对以上现有技术的缺陷或改进需求，本发明提供了一种机电瞬时频率动态的测量计算方法及装置，由此解决实际电力系统中三相输电线路瞬时频率难以测量的问题的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种机电瞬时频率动态的测量计算方法，包括：

S1：测量感性元件两端的三相电流和三相电压；

S2：基于所述三相电流和电压，计算所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i；

S3：基于所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压幅值E_i和电压相位θ_i，利用公式

计算所述感性元件任一端电压信号的机电瞬时频率ω_i；

其中，δ＝θ₁-θ₂，L为感性元件的电感值，i＝1,2。

优选地，基于所述三相电流和电压，采用分部积分算法计算所述感性元件两端的有功功率P_i和无功功率Q_i。

优选地，所述有功功率P_i的表达式如下，其中i,j∈{1,2},i≠j；

所述无功功率Q_i的表达式为：

优选地，基于所述三相电压，通过投影计算得到所述感性元件两端电压矢量幅值E_i和相位θ_i。

按照本发明的第二方面，提供了一种基于变换器场景的机电瞬时频率动态的测量计算方法，包括：

S1：测量感性元件两端的三相电流和电压；

S2：基于所述三相电流和电压，计算所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i；

S3：基于所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压幅值E_i和电压相位θ_i，利用公式

计算所述感性元件任一端电压信号的机电瞬时频率ω_i；

其中，

E_q为电压矢量交轴分量，E_d为电压矢量直轴分量，δ_err为锁相误差；L为感性元件的电感值，i＝1,2。

按照本发明的第三方面，提供了一种机电瞬时频率动态的测量计算装置，包括：

测量模块，用于测量感性元件两端的三相电流和电压；

功率计算模块和电压矢量计算模块，分别用于基于所述三相电流和电压，计算所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i；

瞬时频率计算模块，用于基于所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压幅值E_i和电压相位θ_i，利用公式

计算所述感性元件任一端电压信号的机电瞬时频率ω_i；

其中，δ＝θ₁-θ₂，L为感性元件的电感值，i＝1,2。

按照本发明的第四方面，提供了一种基于变换器场景的机电瞬时频率动态的测量计算装置，包括：

测量模块，用于测量感性元件两端的三相电流和电压；

功率计算模块和电压矢量计算模块，分别用于基于所述三相电流和电压，计算所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i；

瞬时频率计算模块，用于基于所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压幅值E_i和电压相位θ_i，利用公式

计算所述感性元件任一端电压信号的机电瞬时频率ω_i；

其中，

E_q为电压矢量交轴分量，E_d为电压矢量直轴分量，δ_err为锁相误差；L为感性元件的电感值，i＝1,2。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、相比于电力系统通常基于单位时间内交流电压交变次数来测频，不反映频率实际每时每刻的瞬时值，本发明提供的机电瞬时频率动态的测量计算方法，基于对瞬时频率的物理理解，即电压旋转矢量的相位对时间的微分，是对每时每刻下频率瞬时值的计算，是对瞬时频率本质的反映和计算。

2、本发明提供的机电瞬时频率动态的测量计算方法，基于对瞬时频率机理性的认识，通过分部积分算法推导出有功和无功功率表达式，得到只需代数计算即可获取机电时间尺度上的瞬时频率的方法，通过测量线路端口的功率和电压信息，即可得出该端口瞬时频率。不仅可以解决存在微分环节无法计算的缺陷，且可在实际电力系统三相输电线路运行中方便、快速地获取机电瞬时频率，用以辅助设计各种满足系统运行需求的控制器。

附图说明

图1为本发明提供的机电瞬时频率动态的测量计算方法流程图之一；

图2为本发明提供的机电瞬时频率动态的测量计算方法流程图之二；

图3为本发明提供的合成矢量几何示意图及幅值/相位算法示意图；

图4为本发明提供的机电瞬时频率动态的测量计算装置示意图；

图5为本发明提供的功率计算模块示意图；

图6为本发明提供的瞬时频率计算模块示意图；

图7为本发明提供的变换器并网装备结构示意图；

图8为本发明提供的锁相环结构示意图；

图9为本发明提供的不同坐标系下旋转矢量几何关系示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明实施例提供一种机电瞬时频率动态的测量计算方法，如图1-2所示，包括：

S1：测量感性元件两端的三相电流和三相电压。

具体地，测量感性元件两端的三相电压和电流信号。

可以理解的是，所述感性元件包括三相输电线路、电抗器、滤波电感等。

S2：基于所述三相电流和电压，计算所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i。

具体地，对感性元件上的三相交流电压、电流信号进行计算，得到相应位置的有功功率、无功功率信号和电压矢量幅值和相位信号；

S3：基于所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压幅值E_i和电压相位θ_i，利用公式

计算所述感性元件任一端电压信号的机电瞬时频率ω_i；

其中，δ＝θ₁-θ₂，L为感性元件的电感值，i＝1,2。

具体地，基于将上述功率信号和电压矢量幅值和相位信号，利用公式

最终得到待求位置的机电瞬时频率。

优选地，基于所述三相电流和电压，采用分部积分算法计算所述感性元件两端的有功功率P_i和无功功率Q_i。

优选地，所述有功功率P_i的表达式如下，其中i,j＝{1,2},i≠j；

所述无功功率Q_i的表达式为：

优选地，基于所述三相电压，通过投影计算得到所述感性元件两端电压矢量幅值E_i和相位θ_i。

具体地，对于三相输电线路而言，有功功率的计算公式为

P＝e_ai_a+e_bi_b+e_ci_c (3)

同样的，无功功率的计算公式为

以上两式可以得知，即可求出三相输电线路一端的有功功率和无功功率。

如图3所示合成矢量几何示意图及幅值/相位算法示意，图上以电压旋转矢量在三相静止ABC坐标系为例，对电压矢量进行投影计算合成矢量的幅值、相位算法。需要注意的是，结合具体的实际情况，对于其他任意坐标系，如两相静止αβ坐标系、同步旋转dq坐标系等，虽然不同的坐标系算法会有区别，但是原理都是一样的，都是通过投影计算得到空间旋转矢量的幅值和相位。以图中三相静止ABC坐标系为例，空间旋转矢量的幅值计算为

同样的，空间旋转矢量的相角计算为

三相交流电压合成的旋转矢量角速度即为该三相交流电压的瞬时频率，理论上求解瞬时频率可以通过对旋转矢量相位即式(6)中关系进行微分，但工程应用上微分关系不容易实现，本发明在对电力系统机电时间尺度(～s)动态过程机理性认识的基础上，提出能反映机电时间尺度的瞬时频率动态过程且在工程上可行的测量计算方案。

以下对本发明提出的基于分部积分得到的瞬时频率计算方法进行详细介绍。

首先介绍利用分部积分由时变幅频内电势得到线路电流的过程。以时变幅频内电势激励下的三相电路进行分析，其在静止三相坐标系中的各相电势分量e_a、e_b、e_c表示如下：

式中，E(t)为各相瞬时值信号的瞬时幅值，ω(t)为信号的瞬时频率，θ₀是a相电压的初相位。实际系统动态过程中，由于内电势幅值E(t)和频率ω(t)均随时间不断变化，各相瞬时值通常不再是周期信号，故理论上不适合以傅里叶级数来表示。

由于线性元件上交流电压电流满足叠加定理，求解线性元件上电压电流关系可以等效为通过各端电压单独作用感应的电流分量叠加，因而首先考虑一端交流电压单独作用情况下电感元件产生的电流情况。任一时刻t，电感L上一端的a相瞬时电压e_a与a相瞬时电流i_a均满足如下积分关系：

式中，i_a(t₀)为a相相初始时刻的电流瞬时值。为了得到线路t时刻电流响应i_a的解析表达式，可借助分部积分公式。首先，对上式进行分部积分，可得如下结果：

上式中，

为内电势在t时刻的相位，符号“'”表示对括号内的函数关于时间t求导。继续对式(9)等号右边的积分部分运用分部积分公式，并不断重复，不考虑初始电流的影响时，i_a最终可写成如下形式：

上式中，省略号表示i_a包含了满足一定规律的无穷多项分量，由于三相对称，另外两相电流i_b、i_c也可相应得到。对于电力系统机电动态稳定问题(如电力系统的低频振荡等)的分析，与幅值/频率的变化率及其更高阶导数相关的分量虽不为0，但其影响通常较小，可以被忽略，即原始电流i_a可简化为仅考虑式(10)中的第一项电流分量i_a-1，表示如下：

如此，便得到了利用分部积分展开在时变幅频内电势激励下的线路电流。后文为了叙述方便，对E(t)、ω(t)、θ(t)书写省去“(t)”。

为进一步说明得到有功功率和无功功率的过程，以A相电路为例进行分析，线路两端A相电势分量e_1a、e_2a表示如下：

其中，

为线路一端内电势在t时刻的相位，θ₀为其初相位，

为线路另一端内电势在t时刻的相位，其初相位为0。

分别将两端内电势节点的幅值、频率以及相位代入式(11)中，即可得到单独由一个内电势激励所产生的简化电流响应i_1a-1、i_2a-1，如下：

则a相电路总瞬时电流i_asum为i_1a-1、i_2a-1之差：

同样，由于三相对称，另外两相电流i_bsum、i_csum也可相应得到。将e_1a、e_1b、e_1c以及i_asum、i_bsum、i_csum代入式(3)-(4)中，即可得到三相输电线路一端基于分部积分第一项的有功功率P₁以及无功功率Q₁表达式：

式中：

为两端内电势之间的相位差，等于两内电势频率的差值对时间的积分。联立上两式，可以得到瞬时频率计算公式如下所示：

以上，通过功率测量模块、合成矢量模块以及瞬时频率计算算法模块，最终可以得到目标位置的瞬时频率，相应也可得到另一端位置上的瞬时频率计算公式：

可以理解的是，在实际应用过程中，如果需要对具体设备测量某一位置的电压瞬时频率的信息，可以结合该装备的具体控制去采集所需要的信号，用以减少测量元件的使用，结合具体装备控制中的信号去获取所需要的测量信息，在原理上都是相同的，不妨碍本发明的应用。

本发明提出的机电瞬时频率动态的测量计算方法，根据算法需求，将实际电力系统中线路端口并网侧的三相电路的测量划分为不同的测量模块；将线路端口并网侧三相电路的三相电压及电流信号，转换为与不同的测量模块对应的功率信号与电压矢量信号；将两端功率信号与电压矢量信号，利用本发明所提供的机电瞬时频率计算算法，最终得到待求位置的机电瞬时频率。不需要对电压相位进行微分以获取瞬时频率信息，并能方便快速获取瞬时频率信息。

本发明提出的机电瞬时频率动态的测量计算方法，可以应用于变换器场景，或其他类型装备，如并网变流器装置、柔性直流输电逆变端等与传统高压直流整流端直联的情况，可结合具体装置测量模块利用本发明提供的瞬时频率算法，计算得到目标位置交流电压瞬时频率，同时对于感性线路、电抗器两端三相交流电压瞬时频率测量也是适用的。

下面对本发明提供机电瞬时频率动态测量计算装置进行描述，下文描述的机电瞬时频率动态测量计算装置与上文描述的机电瞬时频率动态测量计算方法可相互对应参照。

本发明实施例提供一种机电瞬时频率动态测量计算装置，如图4所示，包括：

测量模块，用于测量感性元件两端的三相电流和电压。

功率计算模块和电压矢量计算模块，分别用于基于所述三相电流和电压，计算所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i。

瞬时频率计算模块，用于基于所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压幅值E_i和电压相位θ_i，利用公式

计算所述感性元件任一端电压信号的机电瞬时频率ω_i；

其中，δ＝θ₁-θ₂，L为感性元件的电感值，i＝1,2。

如图4所示，对于实际的三相输电线路或电抗器，测量两端三相瞬时电压以及三相瞬时电流，输入至功率测量模块计算得到两端有功功率和无功功率，将测量的三相瞬时电压输入至合成矢量模块，计算得到两端电压矢量幅值和相位，然后对两端电压矢量的相位作差得到相角差，将前述线路一端所得到的有功功率、无功功率、电压矢量幅值以及相角差输入至瞬时频率计算模块中，即可得到该端口机电时间尺度上的瞬时频率。

具体地，测量模块包括：功率测量模块和两端三相电压矢量测量模块；其中，功率测量模块测量的物理量为三相输电线路的三相电压信号和三相电流信号；两端三相电压矢量测量模块测量的物理量为三相输电线路的三相电压信号。

两端三相电压矢量测量模块测量的输入为三相电路两端的三相电压信号，输出为两端电压矢量的相位和幅值信号；

其中，两端三相电压矢量测量模块测量中合成矢量使用到的模块有：利用坐标投影合成电压矢量模块21、电压矢量幅值计算模块22和电压矢量相角计算模块23。

需要注意的是，由电压旋转矢量计算合成矢量的幅值、相位时，不局限于本专利提供的三相静止ABC坐标系计算方式，如两相静止αβ坐标系、同步旋转dq坐标系等，只是在不同坐标系下描述该电压旋转矢量，原理上都是为了确定该电压旋转矢量的幅值和相位。

功率信号包括：有功功率信号和无功功率信号；电压矢量信号包括：电压矢量的相位信号和幅值信号。将两端的电压矢量相位信号作差，得到两端电压矢量的相角差，作为瞬时频率计算模块的一个输入。

功率测量模块的输入为三相电路两端的三相电压信号和三相电流信号；功率测量模块的输出为两端的有功功率和无功功率信号。

如图5所示，功率计算模块包含由有功功率计算模块和无功功率计算模块两部分。其中，有功功率计算模块包括：乘法器11和累加器12；无功功率计算模块包括：累加器12和作差器13；

如图6所示为本发明瞬时频率计算模块示意图，其输入为电压幅值、相角差、有功功率、无功功率和电感值，即可得到为该线路端口的瞬时频率。

其中，瞬时频率计算模块包括：求平方器31、乘除器32、加减器33和乘法器34。

瞬时频率计算模块的输入有：电压幅值、相角差、有功功率、无功功率和电感值，输出为该线路端口的瞬时频率；

本发明的提供的机电瞬时频率计算算法，包含基于分部积分算法的有功功率和无功功率计算算法，以及相角差计算算法。由前所述通过功率测量模块可得到线路端口有功功率和无功功率，通过两端三相电压矢量测量模块可以得到该端口合成矢量的幅值和相角差，将对应位置有功功率、无功功率、电压旋转矢量幅值和相对相角差通过瞬时频率计算方法，从而可以求得该位置的机电瞬时频率。

本发明提供一种基于变换器场景的机电瞬时频率动态测量计算方法，包括：

S1：测量感性元件两端的三相电流和电压；

S2：基于所述三相电流和电压，计算所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i；

S3：基于所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压幅值E_i和电压相位θ_i，利用公式

计算所述感性元件任一端电压信号的机电瞬时频率ω_i；

其中，

E_q为电压矢量交轴分量，E_d为电压矢量直轴分量，δ_err为锁相误差；L为感性元件的电感值，i＝1,2。

具体地，如图7所示为变换器并网系统的瞬时频率的完整测量框图。由图可知，根据电流控制器得到电压矢量的直轴和交轴分量E_d、E_q，基于锁相dq坐标系下的电压矢量直轴交轴分量，结合装备内部锁相环输出的锁相信息θ_PLL从而得到三相交流调制信号E_1abc，然后输入到SPWM模块，通过脉宽调制得到开关信号，进而控制变换器输出所需要的电压。考虑到机电时间尺度下(～s)，可以不考虑开关过程产生的高次谐波，即以控制器输出三相交流信号E_1abc去替换其输出电压，作为滤波电感线路一端的信号，则该端无需使用合成矢量模块，并以变换器输出电压的幅值和相位输入至瞬时频率计算模块；此外，图中功率测量模块、合成矢量模块、瞬时频率计算模块、相角差计算模块对于变换器并网装备的处理，与前述流程相同，不再赘述。现对本例中所用锁相环模块5进行详细介绍。

如图8所示为本例变换器并网系统中所采用的锁相环结构示意图，锁相环包括：Park变换器51、PI控制器52和积分器53。锁相环实现定子电压定向，其输入为三相相电压，输出为所跟踪表征端口电压矢量幅值和相位变化的d、q轴电压分量。静止三相坐标系与旋转dq坐标系之间的变换关系如式所示。其中θ_PLL为锁相环旋转dq坐标系的相位。

假设三相相电压分别为

则通过式(21)可以得到旋转dq坐标系下的分量分别为

当θ_PLL＝θ+γ时，显然有E_sq＝0。则此时θ_PLL就等于端电压矢量的相位，而相应的

则代表了电压幅值。于是，利用这个原理构造得到的锁相环。如所示，

信号以跟踪电网幅值为目标；

信号以跟踪电网相位为目标，通过PI控制器与与积分器可得到电压的相位，并反馈给Park变换器51，从而实现电网相位的跟踪。

不同坐标系下旋转矢量几何关系示意图如图9所示，再次重申对于不同的应用场景，不同的坐标系下合成矢量的只是在投影不同，其核心思路同理。旋转矢量E₁可在三相静止坐标系上投影得到三相瞬时值，也可在锁相环坐标系上投影，结合锁相信息得到旋转矢量E₁的幅值和相位，其中重点在于结合具体设备自身的控制来获取所需要的信号，以方便测量。

另外需要补充的是，图9中也可看出电力系统动态过程中，若锁相环没有实时跟随电网相位时，由锁相环的锁相误差δ_err和相对于锁相环的E_d、E_q分量决定的关系有：

δ_err＝θ-θ_PLL (23)

又由于在锁相环内有

E_q＝E₁ sinδ_err (24)

则锁相误差δ_err有

结合式(23)和式(25)，可以得到系统动态过程中相角差为

以上可知，对于一般线路确定了线路电感L之后，除了可以在三相静止坐标系下求解电压旋转矢量相位差外，同样也可以结合装备自身控制结构情况，在锁相环锁相坐标系下确定感性元件两端电压旋转矢量相位差。如本例中所述，除了可以在三相静止坐标系下求解电压旋转矢量相位差，同样也可以结合装备自身控制结构情况，在锁相环锁相坐标系下确定感性元件两端电压旋转矢量相位差，继而得到两端电压之间的相角差。

下面对本发明提供的基于变换器场景的机电瞬时频率动态测量计算装置进行描述，下文描述的基于变换器场景的机电瞬时频率动态测量计算装置与上文描述的基于变换器场景的机电瞬时频率动态测量计算方法可相互对应参照。

本发明实施例提供一种基于变换器场景的机电瞬时频率动态测量计算装置，包括：

测量模块，用于测量感性元件两端的三相电流和电压；

功率计算模块和电压矢量计算模块，分别用于基于所述三相电流和电压，计算所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i；

瞬时频率计算模块，用于基于所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压幅值E_i和电压相位θ_i，利用公式

计算所述感性元件任一端电压信号的机电瞬时频率ω_i；

其中，

E_q为电压矢量交轴分量，E_d为电压矢量直轴分量，δ_err为锁相误差；L为感性元件的电感值，i＝1,2。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机电瞬时频率动态的测量计算方法，其特征在于，包括：

S1：测量感性元件两端的三相电流和三相电压；

S2：基于所述三相电流和三相电压，计算所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i；

S3：基于所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压幅值E_i和相位θ_i，利用公式

计算所述感性元件任一端电压信号的机电瞬时频率ω_i；

其中，δ＝θ₁-θ₂，L为感性元件的电感值，i＝1,2。

2.如权利要求1所述的机电瞬时频率动态的测量计算方法，其特征在于，基于所述三相电流和三相电压，采用分部积分算法计算所述感性元件两端的有功功率P_i和无功功率Q_i。

3.如权利要求1或2所述的机电瞬时频率动态的测量计算方法，其特征在于，所述有功功率P_i的表达式如下，其中i,j∈{1,2},i≠j；

所述无功功率Q_i的表达式为：

4.如权利要求1所述的机电瞬时频率动态的测量计算方法，其特征在于，基于所述三相电压，通过投影计算得到所述感性元件两端电压矢量幅值E_i和相位θ_i。

5.一种基于变换器场景的机电瞬时频率动态的测量计算方法，其特征在于，包括：

S1：测量感性元件两端的三相电流和三相电压；

S2：基于所述三相电流和三相电压，计算所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i；

S3：基于所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i，利用公式

计算所述感性元件任一端电压信号的机电瞬时频率ω_i；

其中，

E_q为电压矢量交轴分量，E_d为电压矢量直轴分量，δ_err为锁相误差；L为感性元件的电感值，i＝1,2。

6.一种机电瞬时频率动态的测量计算装置，其特征在于，包括：

测量模块，用于测量感性元件两端的三相电流和三相电压；

功率计算模块和电压矢量计算模块，分别用于基于所述三相电流和三相电压，计算所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i；

瞬时频率计算模块，用于基于所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i，利用公式

计算所述感性元件任一端电压信号的机电瞬时频率ω_i；

其中，δ＝θ₁-θ₂，L为感性元件的电感值，i＝1,2。

7.一种基于变换器场景的机电瞬时频率动态的测量计算装置，其特征在于，包括：

测量模块，用于测量感性元件两端的三相电流和三相电压；

功率计算模块和电压矢量计算模块，分别用于基于所述三相电流和三相电压，计算所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i；

瞬时频率计算模块，用于基于所述感性元件两端的有功功率P_i、无功功率Q_i、电压矢量幅值E_i和相位θ_i，利用公式

计算所述感性元件任一端电压信号的机电瞬时频率ω_i；

其中，

E_q为电压矢量交轴分量，E_d为电压矢量直轴分量，δ_err为锁相误差；L为感性元件的电感值，i＝1,2。

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