[发明专利]基于小波多分辨率分析的电网扰动在线辨识及可视化方法

权利要求书

1.一种基于小波多分辨率分析的电网动态扰动事故在线辨识与可视化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）对电网中常见的典型动态扰动事故特性进行离线仿真分析，利用各种不同的小波函数对仿真曲线进行小波多分辨率分析，选择得到的最大小波系数能量对应的小波函数ψ和分解层数I作为在线小波多分辨率分析工具；

2）根据目标电网PMU配置情况进行分区，使每个区域有且仅有一个PMU子站进行量测，并将每个PMU子站量测的频率信号传送至WAMS主站；

3）从WAMS主站获取各PMU子站的频率信号，利用步骤1）中确定的小波函数ψ进行I层在线小波多分辨率分析，得到第I层的小波系数d_Ij，k，j=1,...,n_I，k=1,...,m；

4）利用步骤3）中得到的小波系数d_Ij,k进行扰动发生时刻、扰动发生位置以及扰动类型的判别；

5）将步骤4）得到的辨识结果以地图为背景进行可视化显示，将指标值I_dk为1的PMU子站所在的分区突出显示，表示扰动源位于此区域，每个区域采用图形的不同高度表示指标值的大小，以表示各个观测点距离扰动源的距离远近；采用不同的图形表示有功增加类型的扰动或有功减少类型的扰动两种类型。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤1）具体包括：

11）对典型类型的动态扰动事故进行离线仿真计算，记录各扰动事故发生时的频率响应信号；

12）选择阶数为2到11的Daubechies(db)小波函数与Symlet(sym)小波函数来建立小波函数库；

13）固定小波分解层数i，分别取步骤12）所述小波函数库中的每一种小波函数对步骤11）所记录的每一扰动事故对应的频率信号进行小波多分辨率分析，按照式(1)得到每种小波函数对应每一扰动在第i层分解下的小波系数的能量E_i：

Ei=Σk=1mΣj=1ni|dij,k|2---(1)]]>

式中，i表示分解层数，n_i表示在第i层分解得到的小波系数的个数的总数，d_ij表示第i层分解得到的第j个小波系数，k表示第k个PMU子站，共有m个PMU子站；选择最大的小波系数能量对应的小波函数ψ；

14）利用步骤13）中已选择的小波函数ψ，分别采用不同的分解层数进行与13）相同的小波多分辨率分析，选择最大小波系数能量对应的分解层数I。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤4）具体包括：

41）在各PMU子站分别检测扰动的发生，给子站最大的小波系数d_Ij,k出现的时刻即为对应的扰动事故发生的时刻；

42）利用各个PMU子站的最大小波系数d_Imax，k，k=1,...,m，的比较来判断第k个量测点即第k个PMU子站距离扰动源的距离，将各PMU子站对应的最大小波系数d_Imax,k按照式（2）所示的扰动位置估计指标I_dk进行归一化处理；

Idk=dImax,kdImax,max---(2)]]>

式中，d_Imax,k表示第k个PMU子站对应的小波系数的最大值，d_Imax，max表示所有PMU子站的最大小波系数中的最大值，I_dk在区间[0，1]内；从而指标I_dk为1的PMU子站所在的区域为扰动源所在估计区域；

43）利用小波系数d_Ij,k峰值的正负判断扰动的类型：正峰值表示当前系统发生有功出力减少的扰动事故；负峰值表示当前系统发生有功出力增加的扰动事故。