[发明专利]一种电力系统低频振荡监测方法

说明书

一种电力系统低频振荡监测方法，该方法从PMU中获取待分析信号，并进行去均值处理。然后求取其四阶混合平均累积量对角切片，并据此计算振荡判别指标，将判别指标与指标阀值相对比，若判别指标小于指标阀值则低频振荡未发生，否则进一步根据频率判据检测低频振荡的发生。若低频振荡发生，则计算四阶混合平均累积量对角切片的峰度系数，根据该值是否满足振荡类型判别式判别低频振荡类型。本发明完全不受高斯噪声的影响，即使在系统随机功率波动或信噪比很低的情况下，仍然能够准确检测低频振荡并正确判别振荡类型，具有较强适应性，为低频振荡的抑制提供了便利。

技术领域

本发明涉及一种电力系统低频振荡监测方法，属电力系统监测技术领域。

背景技术

随着我国互联电网规模的不断扩大，电力系统低频振荡的发生概率和影响范围都进一步增大，一旦发生，有可能持续很长时间，甚至导致系统解列，严重影响系统的安全稳定运行。常见的低频振荡主要分为两类，一类为由于系统缺乏阻尼造成的负阻尼低频振荡，常采用增强阻尼的方法进行抑制。另一类为由周期性功率扰动引发的强迫功率振荡，主要抑制方法为定位并切除扰动源。两种低频振荡的发生机理不同，抑制措施也不同。为了能够采取正确的抑制措施，低频振荡的监测十分重要。电力系统低频振荡监测主要包括及时检测出低频振荡的发生并判别振荡类型。

目前在实际系统中，低频振荡的检测主要是根据预先设置的振荡幅度告警阀值，当振荡曲线的摆动幅度超过该阀值，即发出告警信息。这种方法主要存在两方面的问题：(1)负荷的波动性、新能源的间歇性和随机性等原因均会造成系统功率的波动，可能出现瞬时幅值较大超过阀值，但很快平息的情况，此时则会出现虚假告警。(2)当振荡幅值较小时，很可能淹没在环境噪声之中，无法被现有方法检测出，长期存在于系统中不仅会损坏设备，而且当系统运行方式改变时可能与系统自然振荡频率接近，引发大幅共振振荡。因此，如何在考虑系统中随机波动和低信噪比的情况下，准确检测低频振荡的发生值得深入研究。

由于不同类型的低频振荡抑制措施不同，在检测到低频振荡发生之后，需要对振荡类型进行判别。现有的振荡类型判别方法主要有基于波形的判别方法，它们分别根据振荡起振波形或包络线波形的特征进行判断。此外，还有基于能量的判别方法，采用动态近似熵或端口能量变化作为判断依据。这些算法都有各自的特点和适用场合，但对噪声的考虑不足。一方面，大部分方法未计及噪声影响，或仅分析信噪比较高的情况，而实际中由于系统的复杂性和不确定性，无法保证低频振荡信号具有高的信噪比。另一方面，在考虑噪声时，现有方法仅考虑了高斯白噪声，对高斯有色噪声的考虑不足。而实际PMU信号中掺杂的高斯白噪声经过低通滤波处理后，会形成高度相关的高斯有色噪声，使得振荡时域、频域特征模糊，影响低频振荡类型判别的准确性。因此亟需研究电力系统负阻尼机理低频振荡和强迫振荡的判别方法。

发明内容

本发明的目的是，为了克服现有技术中低频振荡检测存在的问题，本发明提出一种电力系统低频振荡监测方法，该方法在系统随机功率波动或信噪比很低的情况下，仍然能够准确检测出低频振荡并正确判别振荡类型。

本发明的技术方案是，一种电力系统低频振荡监测方法，从PMU中获取待分析信号，并进行去均值处理。然后求取其四阶混合平均累积量对角切片，并据此计算振荡判别指标，将判别指标与指标阀值相对比，若判别指标小于指标阀值则低频振荡未发生，否则进一步根据频率判据检测低频振荡的发生。若低频振荡发生，则计算四阶混合平均累积量对角切片的峰度系数，根据该值是否满足判别式判别低频振荡类型。

所述方法包括以下步骤：

(1)从PMU中获取待分析信号Y(t)，并进行去均值处理得到X(t)；

(2)求取X(t)的四阶混合平均累积量对角切片

(3)根据四阶混合平均累积量对角切片计算振荡判别指标I_o；