[发明专利]基于同步相量复数域频谱分析的电力系统振荡辨识方法

权利要求书

1.基于同步相量复数域频谱分析的电力系统振荡辨识方法，其特征在于，包括：

基于已知的电力系统的同步相量数据序列，进行复数域傅里叶变换频谱分析，获得次同步分量频率和超同步分量频率，然后获得正频率相量、负频率相量和零频率相量；具体包括：

基于已知的电力系统的同步相量数据序列通过如下公式

进行复数域傅里叶变换频谱分析，获得：

次同步分量分析结果

其中，φ_sub为次同步分量的相位，f_sub为次同步分量频率，θ₂、θ′₂、θ₃、θ′₃为间接变量；

超同步分量分析结果

其中，f_sup为超同步分量频率；

当公式(1)、(2)和(3)的m的取值满足和的取值为整数时，基于公式(1)、(2)和(3)获得正频率次同步分量负频率次同步分量负频率超同步分量和正频率超同步分量

根据已知公式获得简化正频率次同步分量简化负频率次同步分量简化负频率超同步分量和简化正频率超同步分量对应的频率分别为f₀-f_sub、f_sub-f₀、f₀-f_sup和f_sup-f₀，

式中，f₀为基波分量的频率；

由于f_sub+f_sup＝2f₀，因此该次同步相量、超同步相量相叠加的结果将获得正频率相量负频率相量和零频率相量并且

次同步分量频率为额定频率与正频率相量的频率之差，超同步分量频率为额定频率与正频率相量的频率之和；

基于次同步分量频率、超同步分量频率和快速傅里叶变换相量计算中的数据窗包含的数据点数计算幅值相位系数矩阵；

基于该幅值相位系数矩阵、正频率相量和负频率相量进行计算，获得次同步分量的幅值和相位，以及超同步分量的幅值和相位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的基于次同步分量频率、超同步分量频率和快速傅里叶变换相量计算中的数据窗包含的数据点数计算幅值相位系数矩阵包括：

根据公式(2)和(3)获得如下公式定义的正频率相量、负频率相量与次同步分量、超同步分量之间的关系，

其中的系数矩阵为幅值相位系数矩阵，

根据次同步分量频率f_sub、超同步分量频率f_sup和快速傅里叶变换相量计算中的数据窗包含的数据点数N计算幅值相位系数矩阵。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的该幅值相位系数矩阵、正频率相量和负频率相量进行计算，获得次同步分量的幅值和相位，以及超同步分量的幅值和相位包括：

对幅值相位系数矩阵求逆，获得如下公式其中，x_sub，φ_sub为次同步分量的幅值和相位；x_sup，φ_sup为超同步分量的幅值和相位。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，获得所述的已知的电力系统的同步相量数据序列的过程包括：

所述同步相量数据序列包括基波分量相量、次同步分量相量和超同步分量相量；

设为所述同步相量数据序列中的第k个相量数据点，为中包括基波分量相量次同步分量相量和超同步分量相量所述次同步分量相量和超同步分量相量的取值为，

其中，f_S为同步相量数据的采样频率，f_S＝2f₀。