[發(fā)明專利]一種風電次同步振蕩的關鍵參數(shù)辨識方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011117092.3
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112446290A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 黃琦;馬鉞;蔡東升;李堅;井實;易建波;胡維昊;張真源
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01R19/00;G01R23/16
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

1.一種風電次同步振蕩的關鍵參數(shù)辨識方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、在風電系統(tǒng)的輸出端提取包含基頻分量和風電次同步振蕩分量的瞬時電流或電壓信號x(t)；

其中，A₁,f₁,φ₁和A_s,f_s,φ_s分別表示基頻和風電次同步振蕩分量的振幅、頻率和相位，α_s是風電次同步振蕩的阻尼系數(shù)，下標s表示風電次同步振蕩；

(2)、相量測量單元以固定的采樣頻率f_p對信號x(t)進行采樣，并以上報頻率f_r向主站傳輸，主站得到采樣后的離散信號x(n)；

其中，n為采樣個數(shù)，f_p1＝f₁/f_p，f_ps＝f_s/f_p，f_p1、f_ps分別是基頻和風電次同步振蕩分量的歸一化頻率，α_ps＝α_s/f_p是阻尼系數(shù)的歸一化形式，f_pr＝f_p/f_r是對同步相量進行重新采樣的間隔；

(3)、對離散信號x(n)加余弦組合窗RV-M，再進行傅立葉變換DFT，其中，x(n)加窗后的DFT變換表示為：

其中，w(n)為余弦組合窗，k＝0,1,…,N_p-1；

(4)、計算DFT變換后第m個滑動時間窗的頻譜；

其中，m＝1,2,…,M，M為窗函數(shù)的階數(shù)；f_p1＝f₁/f_p＝L₁/N_p，L₁為歸一化基頻在頻譜中的位置，f_ps＝f_s/f_p＝L_s/N_p，L_s為歸一化次同步振蕩頻率在頻譜中的位置；

(5)、提取頻譜X_w(m,k)的基頻X₁(m,k)和風電次同步振蕩分量頻譜X_s(m,k)；

其中，(·)^*是復數(shù)共軛符號，W₁(·)代表RV-M窗函數(shù)的離散傅里葉變換形式；W_s(·)代表阻尼RV-M窗函數(shù)的離散傅里葉變換形式，

(6)、辨識風電次同步振蕩的關鍵參數(shù)

(6.1)、將頻譜X_s(m,k)簡化為：

其中，ξ_X1(k)表示來自基頻分量的頻譜泄露值；

(6.2)、對簡化后的X_s(m,k)的進行三點差值；

(6.2.1)、計算頻譜X_s(m,k)中的比率R₁和R₂；

其中，V(k₂)是對應位置的幅值，k₃和k₁是頻譜第二高和第三高點位置，V(k₃)與V(k₁)是對應第二和第三高位置的幅值；

(6.2.2)、計算振蕩頻率f_s；

其中，d為頻率校正因子，Re(·)為復數(shù)的實部；

(6.2.3)、計算阻尼系數(shù)α_s；

判斷頻率校正因子d是否等于0.5，如果d≠0.5，則按照如下公式計算阻尼系數(shù)α_s；

如果d＝0.5，則此時辨識不再準確，需要在信號x(t)的末尾補一個零，然后再返回步驟(2)；

(6.2.4)、計算幅值A_s；

其中，X_s(m,k₂)是風電次同步振蕩的頻譜最大幅值，W_s(k₂)為頻譜最高位置對應的阻尼RV-M窗函數(shù)的DFT幅值；

(6.2.5)、計算相位φ_s；

至此風電次同步振蕩的關鍵參數(shù)f_s、α_s、A_s和φ_s辨識完成。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種風電次同步振蕩的關鍵參數(shù)辨識方法，其特征在于，所述余弦組合窗w(n)的離散形式為：

其中，M為窗函數(shù)的階數(shù)。