用于电力系统的宽频振荡监测方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本申请公开了一种用于电力系统的宽频振荡监测方法、装置、设备及介质，包括利用广域测量系统的同步相量测量单元对电网系统进行实时采样，得到各个时段的电信号波形序列；对各个时段的电信号波形序列进行参数辨识，得到电信号波形的谐波和间谐波，以及谐波和间谐波在各个时段的幅值；比较谐波和间谐波在各个时段的幅值，当幅值变化满足预设条件时，判定电力系统发生振荡，且当前谐波或间谐波产生振荡；对产生振荡的谐波或间谐波进行信号恢复，然后进行时频分析，生成电力系统的宽频振荡监测结果。本申请无需安装额外设备或建模监测，只需要利用同步相量测量装置的波形记录就可实现对宽频范围内的振荡监测，降低了监测成本，操作简单，可推广性强。可推广性强。可推广性强。

【技术实现步骤摘要】
用于电力系统的宽频振荡监测方法、装置、设备及介质


[0001]本申请涉及电力系统
，尤其涉及一种用于电力系统的宽频振荡监测方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着电网逐步向电力电子化发展，电网宽频振荡日益频发，其不仅会影响电网的运行安全，也严重制约了风电、光伏等可再生能源的有效消纳。因此，如何对电力系统的宽频振荡进行有效监测至关重要。
[0003]目前，针对电网宽频振荡的监测，通常需要安装额外的设备，然后通过对设备或电网系统进行建模，得到虚拟的电网拓扑关系模型后再监测电网宽频振荡情况。然而，安装额外的设备必然要花费更多的成本，且在建模时由于需要采集大量数据，因此会大大增加监测过程的复杂程度，增加了监测周期。一旦建模环节出错，也会影响最终的监测结果。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种用于电力系统的宽频振荡监测方法、装置、设备及介质，以解决现有技术中电费预处理方法存在的成本高、耗时长以及识别结果准确性低的问题。
[0005]为实现上述目的，本申请提供一种用于电力系统的宽频振荡监测方法，包括：
[0006]利用广域测量系统的同步相量测量单元对电网系统进行实时采样，得到各个时段的电信号波形序列；
[0007]对各个时段的电信号波形序列进行参数辨识，得到电信号波形的谐波和间谐波，以及谐波和间谐波在各个时段的幅值；
[0008]比较谐波和间谐波在各个时段的幅值，当幅值变化满足预设条件时，判定电力系统发生振荡，且当前谐波或间谐波产生振荡；<br/>[0009]对产生振荡的谐波或间谐波进行信号恢复，对恢复后的信号进行时频分析，生成电力系统的宽频振荡监测结果。
[0010]进一步，作为优选地，所述对各个时段的电信号波形序列进行参数辨识，包括：
[0011]对电信号波形序列进行噪声强度估计，基于数据加窗算法，根据噪声强度设定数据窗的长度；
[0012]通过数据窗截取电信号波形序列，构建电信号Hankke1矩阵；
[0013]采用矩阵束法，根据电信号Hankke1矩阵求解得到电信号频率粗估值；
[0014]根据电信号频率粗估值和数据窗截取后的电信号波形序列，求解得到电信号参数精估值；
[0015]识别电信号参数精估值，得到电信号波形的谐波和间谐波，以及谐波和间谐波在电信号波形序列对应时段的幅值。
[0016]进一步，作为优选地，采用泰勒傅里叶变换，根据电信号频率粗估值和数据窗截取
后的电信号波形序列，求解得到电信号参数精估值。
[0017]进一步，作为优选地，所述数据加窗算法包括汉宁窗、海明窗或Blackman窗算法。
[0018]进一步，作为优选地，在所述通过数据窗截取电信号波形序列之后，还包括：
[0019]利用双谱线插值法对通过数据窗截取电信号波形序列的频率进行修正。
[0020]进一步，作为优选地，所述对产生振荡的谐波或间谐波进行信号恢复，包括：
[0021]利用数据还原法对产生振荡的谐波或间谐波进行信号恢复；所述数据还原法包括正交匹配追踪算法、压缩采样匹配追踪算法、基追踪算法、迭代收缩算法或稀疏梯度投影法。
[0022]进一步，作为优选地，所述对恢复后的信号进行时频分析，包括：
[0023]采用旋转不变技术的信号参数估计法、普罗尼算法、快速傅立叶变换法或小波分析法对于恢复后的信号进行时频分析。
[0024]本申请还提供一种用于电力系统的宽频振荡监测装置，包括：
[0025]数据采集单元，用于利用广域测量系统的同步相量测量单元对电网系统进行实时采样，得到各个时段的电信号波形序列；
[0026]参数辨识单元，用于对各个时段的电信号波形序列进行参数辨识，得到电信号波形的谐波和间谐波，以及谐波和间谐波在各个时段的幅值；
[0027]振荡判定单元，用于比较谐波和间谐波在各个时段的幅值，当幅值变化满足预设条件时，判定电力系统发生振荡，且当前谐波或间谐波产生振荡；
[0028]时频分析单元，用于对产生振荡的谐波或间谐波进行信号恢复，对恢复后的信号进行时频分析，生成电力系统的宽频振荡监测结果。
[0029]本申请还提供一种终端设备，包括：
[0030]一个或多个处理器；
[0031]存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
[0032]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上任一项所述的用于电力系统的宽频振荡监测方法。
[0033]本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的用于电力系统的宽频振荡监测方法。
[0034]相对于现有技术，本申请的有益效果在于：
[0035]1)本申请不需要安装额外的设备，只需要利用同步相量测量装置的波形记录功能就可以实现对宽频范围内的振荡监测，降低了监测的成本；
[0036]2本申请不需要对设备或者电网系统进行建模，只需要检测系统产生的电流或电压数据便可以监测宽频振荡信号，解决了在宽频范围内对振荡信号的在线监测问题，并且可根据噪声强度自适应确定所需数据的窗长以减少算法计算量，不仅简化了监测过程，缩短了监测周期，同时也提高了监测结果的准确性，具有操作简单、可推广性强等优点。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1是本申请某一实施例提供的用于电力系统的宽频振荡监测方法的流程示意图；
[0039]图2是本申请某一实施例提供的步骤S20的子步骤的流程示意图；
[0040]图3是本申请某一实施例提供的用于电力系统的宽频振荡监测装置的结构示意图；
[0041]图4是本申请某一实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
[0042]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0043]应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
[0044]应当理解，在本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0045]术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电力系统的宽频振荡监测方法，其特征在于，包括：利用广域测量系统的同步相量测量单元对电网系统进行实时采样，得到各个时段的电信号波形序列；对各个时段的电信号波形序列进行参数辨识，得到电信号波形的谐波和间谐波，以及谐波和间谐波在各个时段的幅值；比较谐波和间谐波在各个时段的幅值，当幅值变化满足预设条件时，判定电力系统发生振荡，且当前谐波或间谐波产生振荡；对产生振荡的谐波或间谐波进行信号恢复，对恢复后的信号进行时频分析，生成电力系统的宽频振荡监测结果。2.根据权利要求1所述的用于电力系统的宽频振荡监测方法，其特征在于，所述对各个时段的电信号波形序列进行参数辨识，包括：对电信号波形序列进行噪声强度估计，基于数据加窗算法，根据噪声强度设定数据窗的长度；通过数据窗截取电信号波形序列，构建电信号Hankke1矩阵；采用矩阵束法，根据电信号Hankke1矩阵求解得到电信号频率粗估值；根据电信号频率粗估值和数据窗截取后的电信号波形序列，求解得到电信号参数精估值；识别电信号参数精估值，得到电信号波形的谐波和间谐波，以及谐波和间谐波在电信号波形序列对应时段的幅值。3.根据权利要求2所述的用于电力系统的宽频振荡监测方法，其特征在于，采用泰勒傅里叶变换，根据电信号频率粗估值和数据窗截取后的电信号波形序列，求解得到电信号参数精估值。4.根据权利要求2所述的用于电力系统的宽频振荡监测方法，其特征在于，所述数据加窗算法包括汉宁窗、海明窗或Blackman窗算法。5.根据权利要求2所述的用于电力系统的宽频振荡监测方法，其特征在于，在所述通过数据窗截取电信号波形序列之后，还包括：利用双谱线插值法对通过数据窗截取电信号波形序列的频率进行修正。6.根据权利要求1所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄振琳，梁晓兵，安然然，岳菁鹏，陶然，张远，杨跃，陆俊，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：