[发明专利]一种基于矢量匹配的电力系统次超同步谐波检测方法

说明书

本发明公开了一种基于矢量匹配的电力系统次超同步谐波检测方法，包括如下步骤：从电流序列x(n)中滤除工频分量得到序列y(n)；然后对序列y(n)的次同步和超同步频带范围内的频谱进行矢量匹配拟合，结合极值判别初步次超同步谐波；在预设的时间窗口内对初步次超同步谐波集合进行聚类，进而识别真实次超同步谐波。本发明充分借鉴电力系统间谐波分析范畴内的傅里叶理论和机器智能理论，实现在复杂时变运行环境下电网中次超同步谐波的准实时监测。在新能源并网后，大量电力电子控制装置并存的背景下优势更为突出。本发明对及时发现并切除电网中影响系统稳定性的谐波源具有重要指导意义。

技术领域

本发明涉及电力系统动态振荡监测与分析领域，更具体地，涉及种基于矢量匹配的电力系统次超同步谐波检测方法。

背景技术

随着风电、光伏等新能源的大规模开发和利用，以常规火电机组为主的电力系统正逐步转变为新能源电力系统。电力电子技术在增强新能源电力系统灵活性的同时，也给系统带来了新的扰动和隐患。与传统电网中同步、异步概念不同，系统中的电力电子装置诱发次超同步谐波后，可能仍会挂网运行并持续威胁机网，严重影响机网的安全运行。

为了监测新能源电力系统的次超同步振荡现象，高精度量测装置(如次同步监测、稳控及PMU等)被部署于关键风电场和变电站内。它们通过测量线路的电压、电流和功率响应，并从滤波信号中获取次超同步信号，进而与整定值比较做出告警或动作保护。滤波信号所获得的次超同步信号是一个频带内的反映，并不能真实反映次超同步信号随时间变化的频率、幅值波动的现象。

发明内容

本发明克服了上述现有的关于次超同步谐振测量的技术缺陷，提供了一种新的基于矢量匹配的电力系统次超同步谐波检测方法，满足了电力系统上动态监测的准实时性要求。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于矢量匹配的电力系统次超同步谐波检测方法，包括如下步骤：

S1．从录波装置中获取电流采样序列x(n)，从x(n)中滤除工频分量得到序列y(n)，n为时域采样序列号；

S2．在时间窗口T_A内，将y(n)进行快速傅里叶变换FFT得到序列Y(k)，k为频域离散序列号；T_A为预设值；

S3．将次超同步谐波对应频段内的Y(k)进行矢量匹配，得到极点p_l，通过p_l中的共轭极点对得到对应的谐波频率f₀；

S4．若f₀对应的点是Y(k)的极值点，且f₀对应的点的幅值A₁≥A₀，则f₀认定为初步次超同步谐波频率f₁，执行S5，A₁认定为初步次超同步谐波幅值A₂；A₀为预设值；若f₀不符合要求，则执行S6；