[發明專利]一種電力系統振蕩辨識的方法和裝置

有效

• 申請號: 202010499817.3
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111679125B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 張放;劉軍;王小君;和敬涵;許寅;吳翔宇
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16;G01R23/02;G01R23/06
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 麻吉鳳

1.一種電力系統振蕩辨識的方法，其特征在于，包括：

將電力系統的振蕩信號建模為一個頻率可偏移的基波正弦分量、一對頻率耦合的次同步正弦分量和超同步正弦分量，三個所述分量的幅值、相位和頻率為待辨識的參數；

根據所述次同步正弦分量與所述超同步正弦分量的正頻率部分和負頻率部分，分別合成振蕩分量的正頻率部分和負頻率部分；計算得到所述基波正弦分量中的正頻率部分和負頻率部分；

根據所述振蕩分量的正頻率部分和負頻率部分，以及基波正弦分量中的正頻率部分和負頻率部分，構建同步相量軌跡擬合方程組；

采用非線性曲線擬合數值求解方法，求解所述同步相量軌跡擬合方程組，獲得基波正弦分量、次同步正弦分量和超同步正弦分量的頻率，基波正弦分量中的正頻率部分和負頻率部分，以及振蕩分量的正頻率部分和負頻率部分；

根據所述基波正弦分量中的正頻率部分或負頻率部分，計算出基波正弦分量的幅值和相位；

根據所述振蕩分量的正頻率部分和負頻率部分，計算出次同步正弦分量和超同步正弦分量的幅值和相位；

所述基波正弦分量的幅值、相位和頻率、次同步正弦分量和超同步正弦分量的幅值、相位和頻率為電力系統的振蕩辨識結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將電力系統振蕩信號建模為一個頻率偏移可能偏移的基波正弦分量、一對頻率耦合的次同步正弦分量和超同步正弦分量，三個所述分量分別具有待定的幅值、相位和頻率的步驟具體包括：

將電力系統振蕩信號的瞬時值x(t)表示為如下公式，

x(t)＝x₀cos(2πf₀t+φ₀)+x_subcos(2πf_subt+φ_sub)+x_supcos(2πf_supt+φ_sup)

其中，f₀、x₀、φ₀分別為基波正弦分量的頻率、幅值和相位；

x_sub、φ_sub、f_sub為次同步正弦分量的幅值、相位和頻率；

x_sup、φ_sup、f_sup為超同步正弦分量的幅值、相位和頻率；f_sub+f_sup＝2f_N，f_N為電力系統額定頻率。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述次同步正弦分量與所述超同步正弦分量的正頻率部分和負頻率部分，分別合成振蕩分量的正頻率部分和負頻率部分；計算得到所述基波正弦分量中的正頻率部分和負頻率部分的步驟包括：

其中，振蕩分量的正頻率部分為和負頻率部分為基波正弦分量中的正頻率部分和負頻率部分分別為和和分別為基波正弦分量、次同步正弦分量和超同步正弦分量對應的同步相量結果；

N為快速傅里葉變換同步相量計算數據窗中的數據點數，f_S為同步相量數據上傳頻率且f_S＝2f_N，“*”標記表示復數共軛，

由兩部分組成，第一部分對應的頻率為為負頻率；第二部分對應的頻率為為正頻率；

由兩部分組成，第一部分對應的頻率為正頻率且與的第二部分一致；第二部分為對應的頻率為負頻率且與的第一部分一致；

由兩部分組成，兩部分對應的頻率分別為和當f₀＞f_N時，兩部分對應頻率分別為正頻率和負頻率；當f₀＜f_N時，兩部分對應頻率分別為負頻率和正頻率。