[发明专利]一种风电功率波动诱发系统强迫振荡的检测方法

权利要求书

1.一种风电功率波动诱发系统强迫振荡的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1)利用广域测量系统相量测量单元对电网主要输出信号进行实时监测与记录；

步骤2)利用高阶谱分析法对相量测量单元PMU信号进行分析，实时监测系统振荡，并在发生振荡时提取出主导振荡模式并记录主导振荡模式的中心频率f₀；

步骤3)利用步骤2)监测结果，截取包含振荡信号的区间PMU信号数据，利用双谱相位重构计算得到振荡的相位；

步骤4)利用能量分析法计算得到各发电机组的能量流；

步骤5)根据步骤4)得到的发电机组能量流曲线，判断系统振荡是否为风机功率波动诱发的强迫振荡；

所述步骤2)的实现步骤如下：

2.1)更新PMU采集到的电网输出功率信号，包含噪声的电网输出功率PMU数据为被测样本的信号序列；

2.2)在信号序列中截取有限个样本点y(n)，并对样本点进行去均值处理得到y^’(n)；

2.3)构造双谱计算函数，代入去均值后的信号y’(n)；

2.4)得到功率信号的双谱等高线分布；

2.5)从双谱的计算结果中提取出主导振荡模式并记录主导振荡模式的中心频率f₀；

所述步骤3)包括以下步骤：

3.1)根据高阶谱检测振荡的结果，记录系统功率振荡发生的时刻t；

3.2)从t时刻开始截取PMU测量到的风电机组振荡信号数据，包括风电支路L_ij的有功功率P_ij和无功功率Q_ij，风电场所在母线i的电压幅值U_i，母线功率的振荡频率f_i；

3.3)利用双谱对截取的振荡数据进行相位重构，获取风电场母线功率振荡相位θ_i；

所述步骤4)包括以下步骤：

4.1)获取PMU记录的稳态时刻以及步骤3)截取的风机振荡信号数据，即风电支路L_ij的有功功率P_ij和无功功率Q_ij，母线i的电压幅值U_i和母线功率振荡相位θ_i，母线功率的振荡频率f_i；

4.2)利用振荡时的数据减去稳态时的数据计算得到风电机组主要信号数据的变化量，包括ΔP、ΔQ、ΔU、Δf、Δθ；

4.3)构造振荡能量流函数；

4.4)将PMU测量值代入能量流函数计算风电机组的振荡能量流曲线；

所述步骤5)包括以下步骤：

5.1)根据步骤4)得到的发电机组能量流曲线，判断风电机组吸收能量是否为正；

5.2)如果风电机组吸收能量为正，则系统功率振荡由其他原因造成，记录PMU数据并向控制中心发出告警信号；

如果风电机组吸收能量为负，则可以判断系统功率振荡由风电机组诱发，切除风电机组即可消除振荡，从而减小系统功率振荡造成的危害。