[发明专利]一种风力发电机组电压闪变的测量方法

权利要求书

1.一种风力发电机组电压闪变的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、测量风力发电机组的输出端，得到电压和电流的时间序列；

S2、对电压和电流的时间序列，在没有其他波动源的虚拟电网中模拟电压波动；

S3、通过平方器对虚拟电网的输出信号进行平方；

S4、通过Nuttall窗函数对平方后的输出信号进行截断；

S5、利用FFT对Nuttall窗函数截断后的信号中高于35Hz的频率分量进行滤波，获得只包含直流分量和低频闪变包络的信号；

S6、对只包含直流分量和低频闪变包络的信号通过经验模态分解EMD减去过零点波动的方法筛分出频率最高的闪变包络信号，获得频率由高到底依次排列的多个IMF波动信号；

S7、对每个IMF波动信号进行HHT变换，得到多个闪变电压；

S8、对多个闪变电压进行频谱分析，获得包含多个频率成分的闪变电压的短时闪变严重程度。

2.如权利要求1所述的风力发电机组电压闪变的测量方法，其特征在于，所述步骤S2中的虚拟电网由理想电压源u₀(t)、电流源、电感和电阻串联组成，风力发电机组用电流源表示，i_m(t)为线电流瞬时值，其中模拟电压的瞬时值u_fic为：

式(1)中R_fic为虚拟电网的电阻，L_fic为虚拟电网的电感；

理想电压源u₀(t)应满足理想电压的如下特性：理想电压不应有任何波动，且电压闪变为零；u₀(t)应与测量电压的基波具有相同的电气角α_m(t)；

为满足以上条件u₀(t)定义为：

式(2)中，u_n为电网额定电压的有效值，测量电压的基波的电气角α_m(t)为：

式(3)中，f(t)为电网频率，随时间变化；t为开始记录的起始时间；α₀为t＝0时的电气角；

机组电压和电流时间序列通过虚拟电网，得到电压波动完全来自于风力发电机组的模拟电压的瞬时值u_fic。

3.如权利要求1所述的风力发电机组电压闪变的测量方法，其特征在于，所述步骤S4中Nuttall窗函数的时域表达式为：

式(4)中M为四项最小旁瓣Nuttall窗的项数，b_m需满足式(5)

使用四项最小旁瓣Nuttall窗对u²(t)进行截断，即时间域相乘，频率域卷积，得到z(t)

z(t)＝u_fic²W_N(n) (6)

对四项最小旁瓣Nuttall窗截断后的信号z(t)进行傅里叶变换，得到其频谱F(ω)

式(7)中在频率域去掉F(ω)的大于35Hz高频分量，得到F₁(ω)，对F₁(ω)求傅里叶逆变换得到只包含直流和低频闪变包络的信号z₁(t)

式(8)中z₁(t)仅包含直流分量和闪变包络。