[发明专利]一种发电机组低频振荡检测方法及装置

权利要求书

1.一种发电机组低频振荡检测方法，其特征是，包括以下步骤，

步骤一，获得最小二乘滤波器；

步骤1.1，将信号表示为一个成为带有直流分量、谐波成分的复合信号；

步骤1.2，将直流分量按泰勒基数展开并取前两项，将谐波成分按三角函数展开；

步骤1.3，根据最小二乘拟合原则得到：将采样时刻t_i带入步骤1.2的函数得到的结果与采样样本u(t_i)之间相等，不含t_i的参数为需要辨识的未知变量；

步骤1.4，将N个采样方程按照步骤1.3的等式进行整理得到矩阵方程A·X＝U；其中A是一个N行，2(M+1)列的定参数矩阵，M为谐波分量的最高次数，X是一个2(M+1)行1列的变量矩阵，U是一个N行1列的定参数矩阵；

步骤1.5，令2(M+1)＝N，使得A为方阵，则A^-1即为所选择的最小二乘滤波器；

所述最小二乘滤波器为：

其中τ为第i次采样时刻，ω为基波角频率，N为采样个数，M为谐波分量的最高次数；

步骤二，确定函数采样样本密度及长度；

步骤三，计算样本空间所包含的所有函数特征；

步骤四，频率扫描和门槛值比较得到振荡特征；

步骤五，通过趋势追踪确定振荡函数；

所述步骤五的方法为，通过步骤四发现振荡特征后，在下一周期再次出现时进行再次确认，再次确认的方法为重复所述步骤四的过程。

2.如权利要求1所述一种发电机组低频振荡检测方法，其特征是，所述步骤二中，采样角频率大于2ω；采样频率大于2kω，其中ω为采样数据中待识别的原信号的角频率，k为待识别的谐波次数。

3.如权利要求1所述一种发电机组低频振荡检测方法，其特征是，所述步骤三中，样本空间所包含的所有函数特征为变量矩阵X所包含的函数特征，包括基波函数的峰-峰值，基波函数的有效值，相对于采样时间窗起始点的函数初始相角。

4.如权利要求3所述一种发电机组低频振荡检测方法，其特征是，所述变量矩阵X为：

其中U₀为直流分量，λ为直流分量衰减时间常数，U_M为第M次谐波分量峰值；则基波函数的峰-峰值为：基波函数的有效值为：相对于采样时间窗起始点的函数初始相角为：其中x₃、x₄分别为矩阵X第3、4行的元素。

5.如权利要求4所述一种发电机组低频振荡检测方法，其特征是，所述步骤四中，对采样样本按照从高频到低频原则逐个计算扫描，扫描时按ω的奇数倍逐一计算每个特征频率函数峰值，大于门槛值的为振荡特征，ω为基波角频率；门槛值为设定的振荡门槛值。

6.如权利要求5所述一种发电机组低频振荡检测方法，其特征是，每个特征频率函数峰值按照公式进行计算，振荡函数角频率为：(2×i-1)ω，i为峰值表中的序号，i＝1,...，N。

7.采用权利要求1所述一种发电机组低频振荡检测方法的检测装置，其特征是，包括相互通信的检测单元和监控站，所述检测单元包括主CPU模块，所述主CPU模块与振动相位测量模块、电气测量模块、AO模块及DO模块通过总线通信；所述电气测量模块的输入信号来自发电机定子电压和电流。