[发明专利]一种电力系统低频振荡信号测量方法及装置

权利要求书

1.一种电力系统低频振荡信号测量方法，其特征在于，步骤包括：

S1.获取采集到的电力系统中的三相信号，基于预先构建的低频振荡三相信号模型，采用克拉克变换将获取到的所述三相信号转换为正交分量形式的复信号序列，所述复信号序列中包含有幅值、衰减系数、相位和角频率的动态参数；

S2.对步骤S1转换得到的复信号序列进行离散傅里叶变换，得到复频谱，对所述复频谱采用插值方法进行参数估计，先筛选出两根幅度最大的谱线，再利用筛选出的两根谱线估计出所述复频谱中的动态参数，得到最终的低频振荡信号输出；

所述采用克拉克变换将获取到的所述三相信号转换为正交分量形式的复信号后，还包括将得到正交分量形式的复信号y_α和y_β按照下式进行信号重构：

其中，y_complex为重构后信号，T_s为采样周期，A、τ、φ和ω分别代表幅值、衰减系数、相位和角频率。

2.根据权利要求1所述的电力系统低频振荡信号测量方法，其特征在于，所述步骤S1中：所述低频振荡三相信号模型中，具体基于幅值、衰减系数、相位以及角频率参数，将低频振荡三相信号分别建模为一组对称的指数衰减正弦信号。

3.根据权利要求2所述的电力系统低频振荡信号测量方法，其特征在于，所述低频振荡三相信号模型具体为：

其中，y_a、y_b、y_c分别表示采集到的信号的三相，A、τ、φ和ω分别代表幅值、衰减系数、相位和角频率，n为采样点，T_s为采样周期。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的电力系统低频振荡信号测量方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S201.使用长度为N的矩形窗对步骤S1转换得到的复信号序列y_complex(n)加权，并对序列做N点离散傅里叶变换，得到复频谱；

S202.将所述复频谱转换为使用参数λ和ρ构成的线性组合，其中λ＝e^(τTs+jω)，ρ＝Ae^jφ(1-e^(τTs+jω)N)，T_s为采样周期，τ，φ和ω分别代表衰减系数、相位和角频率，T_s为采样周期，N为离散傅里叶变换点数；

S203.求解所述参数λ和ρ，筛选出两根幅度最大的谱线k₁和k₂，并使用筛选出的谱线k₁和k₂构建形成线性方程组：

其中，Y(k₁)、Y(k₂)分别为对应谱线k₁和k₂位置处的离散傅里叶变换后序列，W_N＝e^-j2π/N，k＝0,1,…,N-1；

得到所述参数λ和ρ与幅值频率相位的关系为：

τT_s＝ln|λ|ω＝angle(λ)

其中，A代表幅度。

5.根据权利要求4所述的电力系统低频振荡信号测量方法，其特征在于：所述筛选出两根幅度最大的谱线包括：先取幅值最大的一根谱线k₁，然后按照下式选取幅值次大的谱线k₂：

其中Re表示取实部；

当Δ_--Δ₊0时，k₂＝k₁+1,Δ_--Δ₊0时，k₂＝k₁-1。