[发明专利]一种电力系统次同步振荡阻尼的辨识方法

权利要求书

1.一种电力系统次同步振荡阻尼的辨识方法，其特征是：包括以下步骤：

1)次同步振荡分量的提取

首先，根据系统中同步相量测量装置中的监测数据，分别输入电压数据和功率数据，提取出对应有功功率和电压相角分量；

2)应用随机子空间方法提取出其中的频率在设定范围内、且幅值大于基波分量百分比的设定值的有功功率振荡和电压相角分量，随机子空间提取的步骤如下所示：

①定义有功功率和电压相角为y，根据y值定义输出变量历史矩阵Y_p和未来矩阵Y_f，具体如表达式(1)和表达式(2)所示；

式中：i为Y_p矩阵的行数，j为Y_p矩阵列数；

②根据表达式(1)历史矩阵Y_p和表达式(2)未来矩阵Y_f得出协方差矩阵T_i，见表达式(3)：

③对协方差矩阵T_i的表达式(3)进行特征值分解，可得表达式(4)：

其中：U₁为特征值非零部分的左特征矩阵，U₂为特征值为零部分的左特征矩阵，S₁为特征值矩阵，为特征值非零部分的右特征矩阵转置，为特征值为零部分的右特征矩阵转置；

④根据表达式(4)可以得出系统矩阵A的表达式(5)：

⑤对表达式(5)中的系统矩阵A做特征值分解可得表达式(6)：

A＝ΨΛΨ_-1 (6)

其中：Ψ为特征向量矩阵，Λ为特征值矩阵，假设有m个特征值，m为特征值个数；

⑥系统特征值和待求向量之间的表达式如(7)所示：

Y_m＝KP (7)

其中：K为表达式(7)中特征值Λ组成的范德蒙矩阵，Y_m为前m个输出变量值组成的向量，P为待求的系数变量；

⑦应用最小二乘法求解待求变量P，对应表达式为(8)：

P＝(K^TK)K^TY_m (8)

其中：K^T为K的转置矩阵；

⑧根据表达式(8)可以求出对应模态分量的相位：

其中：P_i为变量P中第i个对角线元素，为第i个模态分量对应相角；

⑨通过表达式(1)～表达式(9)的关系可以求出功率和电压相角中设定频段的模态分量对应的相位；

3)次同步振荡功率阻尼的判断

当次同步振荡功率的阻尼超前次同步振荡电压相角在0-90°之间时，所述次同步振荡功率提供正阻尼，否则提供负阻尼。

2.如权利要求1所述的电力系统次同步振荡阻尼的辨识方法，其特征是：所述设定的频段范围为10Hz-45Hz。

3.如权利要求1所述的电力系统次同步振荡阻尼的辨识方法，其特征是：所述大于基波分量百分比的设定值为5％-10％。