[發明專利]一種電力系統次同步振蕩阻尼的辨識方法

有效

• 申請號: 202010330576.X
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111541253B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 于紫南;李振新;闞中鋒
• 申請（專利權）人: 國網吉林省電力有限公司吉林供電公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林;臧廣維

1.一種電力系統次同步振蕩阻尼的辨識方法，其特征是：包括以下步驟：

1)次同步振蕩分量的提取

首先，根據系統中同步相量測量裝置中的監測數據，分別輸入電壓數據和功率數據，提取出對應有功功率和電壓相角分量；

2)應用隨機子空間方法提取出其中的頻率在設定范圍內、且幅值大于基波分量百分比的設定值的有功功率振蕩和電壓相角分量，隨機子空間提取的步驟如下所示：

①定義有功功率和電壓相角為y，根據y值定義輸出變量歷史矩陣Y_p和未來矩陣Y_f，具體如表達式(1)和表達式(2)所示；

式中：i為Y_p矩陣的行數，j為Y_p矩陣列數；

②根據表達式(1)歷史矩陣Y_p和表達式(2)未來矩陣Y_f得出協方差矩陣T_i，見表達式(3)：

③對協方差矩陣T_i的表達式(3)進行特征值分解，可得表達式(4)：

其中：U₁為特征值非零部分的左特征矩陣，U₂為特征值為零部分的左特征矩陣，S₁為特征值矩陣，為特征值非零部分的右特征矩陣轉置，為特征值為零部分的右特征矩陣轉置；

④根據表達式(4)可以得出系統矩陣A的表達式(5)：

⑤對表達式(5)中的系統矩陣A做特征值分解可得表達式(6)：

A＝ΨΛΨ_-1?(6)

其中：Ψ為特征向量矩陣，Λ為特征值矩陣，假設有m個特征值，m為特征值個數；

⑥系統特征值和待求向量之間的表達式如(7)所示：

Y_m＝KP?(7)

其中：K為表達式(7)中特征值Λ組成的范德蒙矩陣，Y_m為前m個輸出變量值組成的向量，P為待求的系數變量；

⑦應用最小二乘法求解待求變量P，對應表達式為(8)：

P＝(K^TK)K^TY_m?(8)

其中：K^T為K的轉置矩陣；

⑧根據表達式(8)可以求出對應模態分量的相位：

其中：P_i為變量P中第i個對角線元素，為第i個模態分量對應相角；

⑨通過表達式(1)～表達式(9)的關系可以求出功率和電壓相角中設定頻段的模態分量對應的相位；

3)次同步振蕩功率阻尼的判斷

當次同步振蕩功率的阻尼超前次同步振蕩電壓相角在0-90°之間時，所述次同步振蕩功率提供正阻尼，否則提供負阻尼。

2.如權利要求1所述的電力系統次同步振蕩阻尼的辨識方法，其特征是：所述設定的頻段范圍為10Hz-45Hz。

3.如權利要求1所述的電力系統次同步振蕩阻尼的辨識方法，其特征是：所述大于基波分量百分比的設定值為5％-10％。