[发明专利]一种基于多类型信号的电力系统低频振荡分析方法

权利要求书

1.一种基于多类型信号的电力系统低频振荡分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)读取不同类型曲线数据，并分析不同类型曲线之间的关系；

(2)对不同类型曲线的振幅进行折算处理；

(3)设置多机Prony算法初始阶数N，每次增加的阶数ΔN和最高阶数N_max，设置综合评价指标η_Amplitude∑和η_Phase∑的目标值

(4)对不同类型曲线进行Prony算法计算，获取主导振荡模式；

(5)计算各主导振荡模式的振幅偏差百分数和相位偏差百分数，评价各主导振荡模式的准确度；

(6)计算振幅偏差的综合评价指标η_Amplitude∑和相位偏差的综合评价指标η_Phase∑，评估Prony算法的可信度；

所述振幅偏差的综合评价指标η_AmplitudeΣ为：

所述相位偏差的综合评价指标η_phaseΣ为：

其中，m为主导振荡模式数，η_j为第j个主导振荡模式的振荡能量占总能量的百分数，η_jAmplitude为主导振荡模式j的振幅偏差百分数，η_jPhase为主导振荡模式j的相位偏差百分数；

如果综合评价指标小于设置的目标值，即且则输出结果；如果综合评价指标大于设置的目标值，则增加Prony算法阶数ΔN，并判断Prony算法阶数是否大于最高阶数N_max，如果小于最高阶数N_max，则返回步骤(4)重新计算，如果大于最高阶数N_max，则输出η_Amplitude∑、η_Phase∑最小时的结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于多类型信号的电力系统低频振荡分析方法，其特征在于，所述步骤(1)中，对于发电机组，其功角曲线和转速曲线为不同类型的曲线，

表达式分别为：

其中：δ_i(t)表示第i台机组相对惯量中心功角，ν_i(t)表示第i台机组相对惯量中心的转速，-σ_j±iω_j表示第j个振荡模式，n表示振荡模式个数，δ_i0表示功角曲线直流分量，A_j表示功角曲线第j个振荡模式的幅值，φ_j0表示功角曲线第j个振荡模式的初相，B_j表示转速曲线第j个振荡模式的幅值，表示转速曲线第j个振荡模式的初相。

3.根据权利要求2所述的一种基于多类型信号的电力系统低频振荡分析方法，其特征在于，所述功角曲线和转速曲线之间存在关系：v_i(t)＝δ′_i(t)，

其中，δ′_i(t)表示δ_i(t)的导数；

由上述功角曲线和转速曲线之间的关系得到：

振幅和振荡模式对应的关系：

相位差与振荡模式之间的关系：

。

4.根据权利要求1所述的一种基于多类型信号的电力系统低频振荡分析方法，其特征在于，所述步骤(2)中，对不同类型曲线的振幅进行折算处理包括以下步骤：

2-1)设同一类型信号曲线x有m条，采样点为q个，对信号进行隔直处理后，建立同类型信号的平均振荡能量

其中，x_k表示第k条信号曲线为功角曲线δ_i(t)或转速曲线ν_i(t)，i表示第i个采样点，Δt为采样步长；

2-2)对另一类型信号曲线y同样进行隔直处理，得到平均振荡能量

2-3)以信号曲线x为参照，所有y信号曲线乘以进行振幅折算。