[发明专利]一种电力系统机电振荡模态特征参数在线辩识方法

权利要求书

1.一种电力系统机电振荡模态特征参数在线辩识方法，其特征是：包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行，

步骤一、实时测量并获得环境激励下的随机响应数据；

步骤二、根据获得的随机响应数据建立离散状态下电力系统的状态空间模型；

步骤三、应用仅输出系统观测器/卡尔曼滤波辨识(Output-OnlyObserver/KalmanFilter Identification,O³KID)算法在状态空间模型中加入增益矩阵为G的观测器，对电力系统的输出量进行降噪处理，获得观测器下电力系统的Markov马尔可夫参数；

步骤四、应用特征系统实现/数据相关算法(Eigenvalue Realization Algorithm/Data Correlation,ERA/DC)辨识系统机电振荡模态参数，获得电力系统的Markov参数，并通过电力系统的Markov马尔可夫参数构建Hankel汉克尔矩阵；

步骤五、根据观测器的Markov参数、电力系统的Markov参数和Hankel矩阵及其相关矩阵，获得电力系统机电振荡模态特征参数。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统机电振荡模态特征参数在线辩识方法，其特征是：所述步骤一中随机响应数据包括电力系统的状态量和电力系统的输出量。

3.根据权利要求2所述的一种电力系统机电振荡模态特征参数在线辩识方法，其特征是：所述电力系统的状态量包括发电机功角、转子角速度。

4.根据权利要求2所述的一种电力系统机电振荡模态特征参数在线辩识方法，其特征是：所述电力系统的输出量包括发电机输出的有功功率、发电机输出的电压和发电机输出的频率、母线电压和母线相角。

5.根据权利要求1所述的一种电力系统机电振荡模态特征参数在线辩识方法，其特征是：所述模态特征参数包括电力系统低频振荡参数振频、阻尼比和振型矩阵。

6.根据权利要求1所述的一种电力系统机电振荡模态特征参数在线辩识方法，其特征是：所述步骤三中离散状态下电力系统的状态空间模型为：

x(k+1)＝Ax(k)+w_p(k)

y(k)＝Cx(k)+w_m(k)

其中：x是电力系统的状态量，y是通过测量得到的电力系统的输出量，k是输出数据的次序，A为电力系统的状态矩阵，C为电力系统的输出矩阵，w_p和w_m为假定的白噪声。

7.根据权利要求1所述的一种电力系统机电振荡模态特征参数在线辩识方法，其特征是：所述步骤三中应用O³KID算法获得观测器下电力系统的Markov参数的方法为：

1)在电力系统中加入增益矩阵为G的观测器，此时电力系统状态空间方程为：

式中：为观测器的输出残差，其中：和分别为观测器的状态量和输出量，G为观测器的增益矩阵，A为电力系统的状态矩阵，C为电力系统的输出矩阵；

2)计算并获得观测器下电力系统的Markov参数Φ

Φ＝[Φ₁ Φ₂ … Φ_j … Φ_p-1 Φ_p]

式中：

其中：p为电力系统迭代计算次数，A为电力系统的状态矩阵，C为电力系统的输出矩阵，G为观测器的增益矩阵。