[發(fā)明專利]基于同步相量復(fù)數(shù)域頻譜分析的電力系統(tǒng)振蕩辨識方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010127600.X
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111273103B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張放;劉軍;嚴(yán)英;王小君;和敬涵;許寅;吳翔宇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G06F17/14;G06F17/16;G06K9/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 劉源

1.基于同步相量復(fù)數(shù)域頻譜分析的電力系統(tǒng)振蕩辨識方法，其特征在于，包括：

基于已知的電力系統(tǒng)的同步相量數(shù)據(jù)序列，進(jìn)行復(fù)數(shù)域傅里葉變換頻譜分析，獲得次同步分量頻率和超同步分量頻率，然后獲得正頻率相量、負(fù)頻率相量和零頻率相量；具體包括：

基于已知的電力系統(tǒng)的同步相量數(shù)據(jù)序列通過如下公式

進(jìn)行復(fù)數(shù)域傅里葉變換頻譜分析，獲得：

次同步分量分析結(jié)果

其中，φ_sub為次同步分量的相位，f_sub為次同步分量頻率，θ₂、θ′₂、θ₃、θ′₃為間接變量；

超同步分量分析結(jié)果

其中，f_sup為超同步分量頻率；

當(dāng)公式(1)、(2)和(3)的m的取值滿足和的取值為整數(shù)時(shí)，基于公式(1)、(2)和(3)獲得正頻率次同步分量負(fù)頻率次同步分量負(fù)頻率超同步分量和正頻率超同步分量

根據(jù)已知公式獲得簡化正頻率次同步分量簡化負(fù)頻率次同步分量簡化負(fù)頻率超同步分量和簡化正頻率超同步分量對應(yīng)的頻率分別為f₀-f_sub、f_sub-f₀、f₀-f_sup和f_sup-f₀，

式中，f₀為基波分量的頻率；

由于f_sub+f_sup＝2f₀，因此該次同步相量、超同步相量相疊加的結(jié)果將獲得正頻率相量負(fù)頻率相量和零頻率相量并且

次同步分量頻率為額定頻率與正頻率相量的頻率之差，超同步分量頻率為額定頻率與正頻率相量的頻率之和；

基于次同步分量頻率、超同步分量頻率和快速傅里葉變換相量計(jì)算中的數(shù)據(jù)窗包含的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)計(jì)算幅值相位系數(shù)矩陣；

基于該幅值相位系數(shù)矩陣、正頻率相量和負(fù)頻率相量進(jìn)行計(jì)算，獲得次同步分量的幅值和相位，以及超同步分量的幅值和相位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的基于次同步分量頻率、超同步分量頻率和快速傅里葉變換相量計(jì)算中的數(shù)據(jù)窗包含的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)計(jì)算幅值相位系數(shù)矩陣包括：

根據(jù)公式(2)和(3)獲得如下公式定義的正頻率相量、負(fù)頻率相量與次同步分量、超同步分量之間的關(guān)系，

其中的系數(shù)矩陣為幅值相位系數(shù)矩陣，

根據(jù)次同步分量頻率f_sub、超同步分量頻率f_sup和快速傅里葉變換相量計(jì)算中的數(shù)據(jù)窗包含的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)N計(jì)算幅值相位系數(shù)矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的該幅值相位系數(shù)矩陣、正頻率相量和負(fù)頻率相量進(jìn)行計(jì)算，獲得次同步分量的幅值和相位，以及超同步分量的幅值和相位包括：

對幅值相位系數(shù)矩陣求逆，獲得如下公式其中，x_sub，φ_sub為次同步分量的幅值和相位；x_sup，φ_sup為超同步分量的幅值和相位。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，獲得所述的已知的電力系統(tǒng)的同步相量數(shù)據(jù)序列的過程包括：

所述同步相量數(shù)據(jù)序列包括基波分量相量、次同步分量相量和超同步分量相量；

設(shè)為所述同步相量數(shù)據(jù)序列中的第k個(gè)相量數(shù)據(jù)點(diǎn)，為中包括基波分量相量次同步分量相量和超同步分量相量所述次同步分量相量和超同步分量相量的取值為，

其中，f_S為同步相量數(shù)據(jù)的采樣頻率，f_S＝2f₀。