[发明专利]电力系统动态稳定在线评估方法

权利要求书

1.一种电力系统动态稳定在线评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 

步骤一，在电力系统WAMS中，利用PMU进行高频采样获得发电机功角信号或联络线功率曲线信号，然后利用矩阵束辨识方法对采样数据提取振荡模式； 

步骤二，根据提取出来的振荡模式，进行低频振荡检测，根据检测到的振荡模式，如果该振荡模式阻尼比低于所设阈值，将发出低频振动警告，并转入步骤三，否则，则表示电力系统稳定； 

步骤三，通过频域分析方法对当前运行方式下系统模型进行小扰动计算，获得特征值、特征向量、对应机组和参与因子信息； 

步骤四，根据矩阵束辨识方法确定的低频振荡模式，在小扰动计算结果中筛选出该振荡模式信息，并调整相关发电机出力，同时通过时域仿真得到相关区域间联络线潮流稳定极限。 

2.根据权利要求1所述的电力系统动态稳定在线评估方法，其特征在于，所述的矩阵束辨识方法提取振荡模式的具体方法为： 

其中,y(t)为通过PMU采样得到的发电机功角信号或联络线功率曲线信号，x(t)为系统信号，n(t)为系统中噪声，M为最大模态数，即振荡模式个数，i为第i个振荡模式，R_i为复参数，s_i=α_i+jω_i为S平面极点，α_i为衰减因子，ω_i为角频率; 

2.1构造Hankel矩阵Y： 

将式（1）离散化获得采样时间序列： 

式中，为信号Z平面极点，Ts为采样周期，i为第i个采样点,k为第k个采样点,是最大采样点,T为最大采样时间，M为最大模态数； 

根据采样值构造矩阵Y，L为矩阵束参数，设定为N/4-N/3之间的整数， 

其中y(k)=y(kT_s)，k=0,1,…N-l 

2.2求取最大模态数M： 

对矩阵Y进行奇异值分解：Y=UDV^T

其中，U为酉矩阵，含有YY^T的特征向量;V为酉矩阵，含有Y^TY的特征向量;D为对角阵，其主对角元素σ_C即为矩阵Y的奇异值，T表示转置; 

式中，σ_C为矩阵Y的第c个对角元对应的奇异值，σ_max为σ_c中最大的奇异值;p为十进制有效位数，取3或4，满足（4）式的奇异值的个数，即为M值。 

2.3求取信号Z平面极点z： 

构造以下两个矩阵: 

其中y(k)=y(kT_s)，k=0,1,…N-l 

计算矩阵 

G=Y₁+Y₂   (7) 

式中，Y₁⁺为Y₁的伪逆矩阵，矩阵G的M个非零特征值，即为矩阵Y₂-λY₁的广义特征值，也就是信号Z平面极点z_i，i=1,2，...，M; 

式中α_i和ω_i分别为   的实部与虚部； 

2.4求取模式分量的参数R_i： 

利用最小二乘法求解R_i，到此R_i，α_i，ω_i，M均以得到。