[发明专利]电力系统次同步振荡成份的在线检测及滤除方法

说明书

本发明提供了一种电力系统次同步振荡成份的在线检测及滤除方法，该在线检测方法包括：获取一电网电力信号，并从所述电网电力信号中滤除工频分量，以提取次同步振荡分量；通过傅里叶变换对所述次同步振荡分量进行检测分析，生成所述次同步振荡分量的频率、幅值及相位。本发明实施例的在线检测及滤除方法能够快速准确检测及滤除电力信号中的次同步振荡成份。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其涉及一种电力系统次同步振荡成份的在线检测及滤除方法。

背景技术

现有技术中，次同步振荡的监测方法主要是针对串联补偿引起的次同步谐振(Sub-Synchronous Resonance,SSR)。监测只能在发电厂内就地进行，监测信号主要取自发电机组，监测方法按测量信号的不同可分为机械量测量和电气量测量两种测量方法。

基于机械量测量的次同步振荡监测方法，利用发电机组在环境扰动激励下的转子运动动态过程，识别次同步振荡模态。考虑了机械结构振动特性的大型发电机组本身就是电网的一种“传感器”，对于次同步振荡，发电机组等值为多个集中质量块，区域电网等值为一个集中质量块，发电机组轴系可灵敏感知该系统的振动。电网振荡的环境激励主要来自负荷波动及噪声，即电网环境扰动将激励发电机组转子发生微小运动摄动，通过高灵敏度的微弱信号检测方法可获得电网环境激励下的结构振动响应，通过基于随机减量技术的振动噪声模态辨识方法可识别出该系统的多个振荡模态及阻尼。

机械量测量方法，虽然能够实时就地判断某发电机轴系是否发生了谐振，但无法做到预警，也无法为振荡源头的定位提供有效信息。对转速信号的监测使得该方法的应用只能局限于发电机组，不能适应电力电子装置大规模应用的现状，无法实现全网范围内的监测；主要只针对振荡模态进行精确检测，无法给出准确的振荡幅值和相位信息，从而无法为次同步振荡源的定位提供依据；计算复杂，不能实现在线快速监测。

现有基于电气量测量的次同步振荡监测方法在理论上能够提取电气振荡的模态，并针对单台机组实现次同步振荡的预警，但现有的基于电气量测量的次同步振荡监测方法，例如，Prony、小波分析、TLS-ESPRIT、神经网络等方法，均计算比较复杂，计算量大，且对噪声和暂态过程比较敏感，很难真正实现次同步振荡的在线快速检测和实时预警。

发明内容

本发明提供一种电力系统次同步振荡成份的在线检测及滤除方法，以解决现有技术中的一项或多项缺失。

本发明提供一种电力系统次同步振荡成份的在线检测方法，包括：获取一电网电力信号，并从所述电网电力信号中滤除工频分量，以提取次同步振荡分量；通过傅里叶变换对所述次同步振荡分量进行检测分析，生成所述次同步振荡分量的频率、幅值及相位。

一个实施例中，在从所述电网电力信号中滤除工频分量，以提取次同步振荡分量之前，还包括：根据一设定采样频率，对包含工频成份和次同步振荡成份的所述电网电力信号进行采样。

一个实施例中，从所述电网电力信号中滤除工频分量，以提取次同步振荡分量，包括：根据所述工频成份的信号频率设定第一数据窗；根据所述第一数据窗对采样后的所述电网电力信号进行滤波，以滤除工频分量，得到所述次同步振荡分量。

一个实施例中，通过傅里叶变换对所述次同步振荡分量进行检测分析，生成所述次同步振荡分量的频率、幅值及相位，包括：计算所述次同步振荡分量的初始频率；根据所述初始频率设定一数据窗宽度，并利用所述数据窗宽度和所述设定采样频率对所述次同步振荡分量进行加窗处理；对加窗后的所述次同步振荡分量进行离散傅里叶变换DFT，得到所述次同步振荡分量的频率、幅值及相位。

一个实施例中，计算所述次同步振荡分量的初始频率，包括：采用过零法计算所述次同步振荡分量的初始频率。