[发明专利]一种电力系统低频振荡扰动源定位方法

摘要

本发明公开了一种电力系统低频振荡扰动源定位方法，包括以下步骤：1)依据S变换图像判断电网是否发生低频振荡；2)提取各发电机组和联络线PMU实测有功功率信号所对应S变换矩阵中的幅频信息，确定发生低频振荡的对象和相应的主导振荡频率；3)提取各S矩阵中主导振荡频率对应的时间与幅值信息，确定最先发生低频振荡的对象及相应的时刻t_k；4)基于扰动时间相关性分析方法确定低频振荡的扰动源。本发明能够快速锁定扰动源，帮助调度员快速准确地分析振荡的起因，及时采取有效的控制措施快速平息振荡，避免故障的进一步扩大。

主权项

一种电力系统低频振荡扰动源定位方法，其特征在于，包括以下步骤：1)借助于WAMS系统的数据录波功能，获取实时监测的有功功率信号及其S变换图像，依据S变换图像判断电网是否发生低频振荡，如下：有功功率信号x(t)的S变换定义为：$S(\mathrm{\τ},f)={\∫}_{-\∞}^{\∞}x\left(t\right)\left(\frac{\left|f\right|}{\sqrt{2\mathrm{\π}}}{e}^{-\frac{{(t-\mathrm{\τ})}^2{f}^2}{2}}\right)e^{-i2\mathrm{\πft}}\mathrm{dt};$式中，t为时间，f为频率，τ为高斯窗的中心，i为虚数单位；利用快速傅立叶变换实现S变换快速计算，其离散形式为：$\left\{\begin{array}{cc}S[\mathrm{mT},\frac{m}{\mathrm{NT}}]=\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}X\left[\frac{k+n}{\mathrm{NT}}\right]e^{-\frac{{2\mathrm{\π}}^2{k}^2}{n}}{e}^{\frac{i2\mathrm{\πmk}}{N}},& n\≠0\\ S[\mathrm{mT},0]=\frac{1}{N}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}x\left(\mathrm{mT}\right),& n=0\end{array}\right.;$式中，N为采样点数，T为采样周期，τ＝mT，f＝n/NT，X[k]为时间序列x(m)的离散傅立叶变换，即：$X\left[k\right]=\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}x\left(m\right)e^{-\frac{i2\mathrm{\πkm}}{N}};$2)提取各发电机组和联络线PMU实测有功功率信号所对应S变换矩阵中的幅频信息，确定发生低频振荡的对象和相应的主导振荡频率；3)提取各S矩阵中主导振荡频率对应的时间与幅值信息，确定最先发生低频振荡的对象及相应的时刻t_k；4)基于扰动时间相关性分析方法确定低频振荡的扰动源。