專利名稱：基于經(jīng)驗模態(tài)分解的大規(guī)模電網(wǎng)低頻振蕩分頻段檢測法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)低頻振蕩在線檢測和分析技術領域，更具體地涉及電力系 統(tǒng)中對廣域相量測量信息進行在線快速低頻振蕩頻譜分析的方法。
背景技術：
電力系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩時，廣域測量系統(tǒng)中的在線低頻振蕩檢測程序需要通過對相 量測量單元PMU的量測量的快速頻譜分析，得到振蕩的頻率、幅度、阻尼比以及振蕩模 態(tài)信息。當發(fā)現(xiàn)振蕩幅度很大并且阻尼很小時，需要及時向運行人員告警。為了可靠檢 測和計算某個模式的低頻振蕩的參數(shù)，需要至少l個周期的數(shù)據(jù)，并且采樣率要大于該 振蕩頻率的Nyquest采樣率(即振蕩頻率的2倍)。在實際的非線性變化的動態(tài)系統(tǒng)中， 為了報警可靠，并躲過暫時的功率波動，通常需要幾個周期的數(shù)據(jù)來確認發(fā)生了需要報 警的危險振蕩。目前的廣域測量WAMS系統(tǒng)中無論采用何種頻譜分析方法(Prony法，F(xiàn)FT 法，Hilbert-Huang變換法等)，均采用的是固定窗口、固定采樣率和固定移動步長的頻 譜分析方法，這種方法或者存在對高頻振蕩不能及時報警的問題，或者存在計算量大的 問題，而且往往伴隨計算準確性不高的問題。下面通過具體的數(shù)值例子對目前方法的缺 陷進行說明。
電力系統(tǒng)的低頻振蕩的頻率范圍大約為0.1Hz 2.5Hz，周期為10秒 0.4秒，可見 檢測出O. 1Hz的振蕩需要至少10秒鐘(不考慮多周期確認)，采樣率為0.2Hz即可；而 檢測出2. 5Hz的振蕩僅需0. 4秒(不考慮多周期確認)，但采樣率至少需5Hz。目前WAMS 中，PMU量測上送主站的速率遠大于5Hz，例如25Hz、 50Hz或100Hz，低頻振蕩分析時 對所有頻段釆用固定采樣率例如10Hz。為了能分析出所有頻段的低頻振蕩，固定窗口的 頻譜分析方法其窗口可取為IO秒鐘(不考慮多周期確認)，若窗口移動步長取為5秒， 這樣雖然能保證檢測出0. 1Hz的振蕩，并能找出2. 5Hz的振蕩，但是此時2. 5Hz的振蕩 可能已振蕩了十幾個周期，造成低頻振蕩告警的延遲。進一步縮短窗口移動步長，雖然 可以加快對短周期振蕩的檢測，但是會造成大量的量測點被重復分析，因此計算量大， 計算速度慢。并且當采用Prony、 FFT等方法時(這些方法的前提是平穩(wěn)波形)，在高頻 振蕩剛出現(xiàn)時，由于長窗口中的大部分可能不包含該高頻振蕩成分，因此分析精度不高。 針對固定長窗口的問題，若縮短窗口，例如取為0.4秒，雖然可及時發(fā)現(xiàn)2.5Hz的振蕩，但是不能檢測出長周期例如0. 1Hz的振蕩。
通過上述例子可見固定時間窗口、固定采樣率、固定移動歩長的頻譜分析方法不能 在低頻振蕩檢測的準確性和快速性上取得平衡。因此本發(fā)明提出基于分頻段檢測的，變 窗口、變采樣率、變移動步長的低頻振蕩在線檢測方法。該檢測方法中的頻譜分析方法 雖然可以仍然采用Prony法或FFT法，但是由于這些方法的應用前提是要求波形為平穩(wěn) 波形，否則分析誤差很大，結果不可靠。而在電力系統(tǒng)的暫態(tài)和動態(tài)過程中，這個條件 通常難以滿足。所以本發(fā)明采用經(jīng)驗模態(tài)分解法作為基本的頻譜分析方法。該方法1998 年由美國NASA的科學家黃鄂提出，它可以將非線性、非平穩(wěn)變化、含非周期成分的復 雜波形分解為若干固有模態(tài)振蕩分量(即滿足極點數(shù)和零點數(shù)相差1或相等，且上下包 絡線的平均值為0的曲線，可見該分量不一定為正弦或余弦曲線)和非振蕩分量，然后 計算相應分量的振蕩描述參數(shù)，實現(xiàn)對非線性、非平穩(wěn)變化、含非周期成分復雜波形的 正確處理；而且該方法能夠在提供相位信息的同時具有遠快于Prony方法的頻譜分析速 度。本專利申請的方法采用基于經(jīng)驗模態(tài)分解的分頻段頻譜檢測法可以保證在電力系統(tǒng) 非線性的暫態(tài)和動態(tài)變化中，及時發(fā)現(xiàn)新出現(xiàn)的低頻振蕩模態(tài)，并得到該模態(tài)的正確描 述參數(shù)，從而實現(xiàn)對不同頻段的危險低頻振蕩的快速和正確告警。
發(fā)明內容
針對現(xiàn)有的廣域測量系統(tǒng)\^MS在對大規(guī)模電力系統(tǒng)的實時低頻振蕩檢測中，不能 實現(xiàn)同時快速并準確檢測出不同頻段的危險低頻振蕩的問題以及目前檢測方法存在計 算量大的問題。本發(fā)明提出了一種基于經(jīng)驗模態(tài)分解法的，適用于大規(guī)模電力系統(tǒng)的分 頻段在線快速低頻振蕩模態(tài)分析方法。實現(xiàn)該方法的典型流程圖見說明書附圖1。
本發(fā)明具體采用以下技術方案
一種基于經(jīng)驗模態(tài)分解EMD的分頻段、變時間窗、變采樣率、變移動步長的電網(wǎng) 低頻振蕩檢測方法，針對不同頻率低頻振蕩對告警時間要求的不同，將電網(wǎng)中大量相量 測量單元PMU實測振蕩曲線快速分解成不同頻段的固有模態(tài)振蕩曲線，從而實現(xiàn)對具 有不同時間周期的低頻振蕩的快速檢測和及時告警；該檢測方法的特征在于其包括以 下步驟
(1) 對經(jīng)相量測量單元PMU采集上送到廣域測量主站的電壓、電流、功率、頻率等 實時輸入數(shù)據(jù)曲線進行頻譜分析時，采用多個基于經(jīng)驗模態(tài)分解法的頻譜分析線程或進 程，每個頻譜分析線程或進程只負責搜索某一頻段的振蕩模式；
(2) 采用短時間窗和高采樣率搜索頻率較高頻段的振蕩；而采用長時間窗和低采 樣率搜索頻率較低頻段的振蕩；采樣率取為目標頻段最高頻率的Nyquist采樣率的2_3 倍；(3) 不同頻段的時間窗釆用不同的移動步長，該步長可取相應頻段最高頻率對應的 該頻段最短振蕩周期，對于特大規(guī)模系統(tǒng)，若全網(wǎng)頻譜分析時長超過窗口移動步長，則 取以當前時刻為終點的時間窗里的數(shù)據(jù)繼續(xù)進行頻譜分析；
(4) 由于經(jīng)驗模態(tài)分解法是從高頻向低頻搜索，為了進一步加快頻譜分析的速度， 當某一頻段的頻譜分析線程或進程搜索到的固有模態(tài)曲線的頻率低于該頻段的最低頻 率時，終止對該頻段的搜索。
在步驟1中，根據(jù)電力系統(tǒng)低頻振蕩的特點可將低頻振蕩的可能頻率大致分為3個 頻段，即大范圍區(qū)間振蕩頻段O. 1 0.5Hz，小范圍區(qū)間振蕩頻段0.5 1.0Hz，局部或機 間振蕩頻段1.0 2. 5Hz;
在步驟2中，將電力系統(tǒng)低頻振蕩檢測分為3個頻段進行檢測的方法，0. 1 0.5Hz 低頻振蕩頻段采用30秒時間窗，采樣率取為2Hz; 0. 5 1. OHz的振蕩頻段采用10秒時 間窗，采樣率取為5Hz; 1. 0 2. 5Hz的振蕩頻段采用5秒時間窗，采樣率取為10Hz;
在步驟3中，不同頻段的時間窗采用不同的移動步長，該步長可取相應頻段最高頻 率對應的該頻段最短振蕩周期。對于前述的將電力系統(tǒng)低頻振蕩檢測分為3個頻段進行 檢測的方法，0. 1 0.5Hz的振蕩頻段，其30秒的時間窗以2秒為步長向前移動；0.5 1. OHz的振蕩頻段，其10秒的時間窗以1秒為步長向前移動；1. 0 2. 5Hz的振蕩頻段， 其5秒的時間窗以0.4秒為步長向前移動；對于特大規(guī)模系統(tǒng)，若全網(wǎng)頻譜分析時長超 過窗口移動步長，則取以當前時刻為終點的時間窗里的數(shù)據(jù)繼續(xù)進行頻譜分析；
在步驟4中，由于經(jīng)驗模態(tài)分解法是從高頻向低頻搜索，為了進一步加快頻譜分析 的速度，當某一頻段的頻譜分析線程或進程搜索到的固有模態(tài)曲線的頻率低于該頻段的 最低頻率時，終止對該頻段的搜索。gp，對于0. 1 0.5Hz頻段，搜索到的固有模態(tài)曲 線頻率低于O. 1Hz時，終止對該頻段的搜索；對于0.5 1.0Hz頻段，搜索到的固有模 態(tài)曲線頻率低于0.5Hz時，終止對該頻段的搜索；對于1.0 2.5Hz頻段，搜索到的固 有模態(tài)曲線頻率低于1. OHz時，終止對該頻段的搜索。
所述固有模態(tài)曲線的頻率f。，使用下式表示的簡化方法求出
其中1^為該固有模態(tài)曲線極值點數(shù)(含極大值點和極小值點)，t^為該固有模態(tài) 曲線最后一個極值點的時刻，t,^為該固有模態(tài)曲線第一個極值點的時刻。
本發(fā)明針對廣域測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)提出的基于經(jīng)驗模態(tài)分解法的分頻段低頻振蕩檢測 方法，不僅對非線性、非平穩(wěn)變化、含非周期成分的實際復雜波形具有很強的適應能力，克服了 Prony法和FFT法在分析這類復雜波形上遇到的困難；而且由于對不同的頻段采 用不同的進程或線程進行低頻振蕩檢測，因此可以針對不同頻段低頻振蕩的特點和對報 警時間要求的不同，采用不同的分析時間窗、采樣率、窗口移動步長和終止頻率，從而 從整體上保證低頻振蕩檢測的及時性和準確性，減少計算量，實現(xiàn)快速分析大量實時 量測時間序列，并對報警時間要求不同的各種頻率的低頻振蕩及時報警，其速度遠 快于不分頻段、固定時間窗口、固定采樣率、固定移動步長的頻譜分析方法，適用于對 實際大規(guī)模電力系統(tǒng)進行在線快速低頻振蕩檢測和模態(tài)分析。
圖1為基于經(jīng)驗模態(tài)分解的分頻段、變時間窗、變采樣率、變移動步長的低頻振蕩 模態(tài)分析方法流程圖2為A電網(wǎng)的外網(wǎng)注入功率的基于經(jīng)驗模態(tài)分解的頻譜分析結果；
圖3為0.7Hz系統(tǒng)振蕩模式中4個主要廠站的固有模態(tài)曲線及其按相對相位分群情況。
具體實施例方式
下面根據(jù)說明書附圖并結合具體實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細描述。 本發(fā)明提出了基于經(jīng)驗模態(tài)分解，采用分頻段、變時間窗、變采樣率、變移動步 長技術的電網(wǎng)低頻振蕩檢測方法。該方法在保證普通經(jīng)驗模態(tài)分解法處理非線性、非平 穩(wěn)變化、含非周期成分的復雜波形能力的基礎上，大大加快了對大量相量測量單元(PMU) 實測振蕩曲線同時進行頻譜分析的速度，解決了不同頻率的低頻振蕩對報警時間要求 不同的問題，從而及時、快速地將大量實測振蕩曲線分解為固有模態(tài)振蕩曲線(不 一定為正弦或余弦曲線)，并大大減少了檢測算法的計算量。其技術要點如下-
a) 對經(jīng)PMU采集上送到廣域測量主站的電壓、電流、功率、頻率等實時輸入數(shù)據(jù)曲 線進行頻譜分析時，采用多個基于經(jīng)驗模態(tài)分解法的頻譜分析線程或進程同時進行，每 個頻譜分析線程或進程只負責搜索某一頻段的振蕩模式。例如，根據(jù)電力系統(tǒng)低頻振蕩 的特點將低頻振蕩的可能頻率大致分為3個頻段，即大范圍區(qū)間振蕩頻段0. 1 0. 5Hz， 小范圍區(qū)間振蕩頻段0. 5 1. 0Hz，局部或機間振蕩頻段1. 0 2. 5Hz。這樣各頻譜分析線 程或進程可以針對每個頻段的特點制定不同的采樣率、時間窗、時間窗的移動步長以及 頻率搜索的終止規(guī)則。從而從整體上保證低頻振蕩檢測的及時性和準確性，并減少計算
b) 對頻率較高的頻段，采用高采樣率、短時間窗；而對頻率低的頻段，采用低采樣 率、長時間窗。采樣率大約取為該頻段最高頻率的Nyquist采樣率(2倍的最高頻率) 的2-3倍即可。這樣做的原因是低頻振蕩的報警是基于某個模式的振蕩次數(shù)結合相應的阻尼比來觸發(fā)的。對高頻率的低頻振蕩只有用短的時間窗口才能保證當振蕩達到規(guī)定次 數(shù)時被立刻報警。但是短的時間窗口往往不能保證低頻率、長周期的振蕩被正確地分解 出，甚至可能被遺漏，因此應為低頻率、長周期的振蕩設置專門的時間窗進行檢測。為 了加快頻譜分析的速度，當對低頻率長周期的振蕩進行分析時，可以采用低采樣率，從 而大大加快EMD算法的分析速度。例如，對于前述的O. 1 0.5Hz低頻振蕩頻段采用30 秒時間窗，采樣率取為2Hz;對于0. 5 1. OHz的振蕩采用10秒時間窗，采樣率取為5Hz; 對于1. 0 2. 5Hz的振蕩采用5秒時間窗，采樣率取為10Hz。
c) 不同頻段的時間窗采用不同的移動步長，該步長可取相應頻段最高頻率對應的該 頻段最短振蕩周期。這同樣是為了保證當某一頻率振蕩達到預定次數(shù)時，立即告警；同 時又不使得移動步長過小，以至于大大增加頻譜分析的計算量。例如，對于O. 1 0.5Hz 的振蕩頻段，其30秒的時間窗以2秒(0. 5Hz振蕩的周期)為步長向前移動；對于0.5 l.OHz的振蕩頻段，其10秒的時間窗以1秒為步長向前移動；對于1.0 2.5Hz的振蕩 頻段，其5秒的時間窗以0.4秒為步長向前移動；對于特大規(guī)模系統(tǒng)，若全網(wǎng)頻譜分析 時長超過窗口移動步長，則取以當前時刻為終點的時間窗里的數(shù)據(jù)曲線繼續(xù)進行頻譜分 析。
d) 由于經(jīng)驗模態(tài)分解法是從高頻向低頻搜索，為了進一步加快頻譜分析的速度，當 某一頻段的頻譜分析線程或進程搜索到的固有模態(tài)曲線的頻率低于該頻段的最低頻率 時，終止對該頻驟的搜索。例如對于1.0 2.5Hz的頻段，當搜索到的固有模態(tài)曲線的 頻率低于l.OHz時，終止對當前窗口該頻段的振蕩模式搜索。
e) 所述固有模態(tài)振蕩曲線的頻率feurve使用下式表示的簡化方法求出<formula>formula see original document page 8</formula>其中W^^為該固有模態(tài)曲線極值點數(shù)(含極大值點和極小值點)，/to,為該固有模
態(tài)曲線最后一個極值點的時刻，^w為該固有模態(tài)曲線第一個極值點的時刻。
下面結合某實際500kV區(qū)域電網(wǎng)(下面稱其為A電網(wǎng))來說明本發(fā)明的具體實施方案。
基于本發(fā)明原理開發(fā)的低頻振蕩檢測分析軟件在線運行于電網(wǎng)調度中心的廣域測 量系統(tǒng)主站的高級應用服務器上。分布于電網(wǎng)中各變電站或發(fā)電廠的相量測量單元PMU 實時將帶有準確的GPS時標的電壓相量、電流相量、功率、頻率等信息以每秒幾十幀或 上百幀的速率(例如100幀/秒或50幀/秒)上送到電網(wǎng)調度中心的廣域測量主站，經(jīng) 前置通信機處理存入實時數(shù)據(jù)服務器。運行于高級應用服務器上的在線低頻振蕩檢測和分析軟件從實時數(shù)據(jù)服務器獲得全網(wǎng)各PMU子站的實時量測結果，根據(jù)即定的分析策略 選擇出待進行頻譜分析的實時量測量，然后采用本發(fā)明給出的方法對這些量測的數(shù)據(jù)曲 線進行快速的在線頻譜分析，對頻譜分析結果進行進一步分析就可給出當前電網(wǎng)是否存 在低頻振蕩，及其嚴重程度和振蕩模態(tài)的描述，并根據(jù)分析結果選擇是否做出告警，并 將結果存儲于主站的歷史數(shù)據(jù)服務器。目前PMU子站主要安裝于各省網(wǎng)或區(qū)域電網(wǎng)的 500kV變電站和主要的220kV發(fā)電廠，借助這些數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)500kV主干網(wǎng)架上的低頻 振蕩檢測和分析。基于上述的軟硬件環(huán)境，在A電網(wǎng)，運行于高級應用服務器的低頻振 蕩分析程序采用本發(fā)明給出的方法通過對各節(jié)點注入功率(注也可采用對頻率或其它 量測量進行頻譜分析的方法)進行在線的分頻段快速頻譜分析來進行低頻振蕩檢測，其 步驟如下，該方法的流程圖見圖l.-
(1) 從WAMS主站的實時數(shù)據(jù)庫獲得所有變電站變壓器高壓側的注入有功功率，其 速率為100幀/秒即100Hz采樣率。低頻振蕩檢測分析程序將整個低頻振蕩頻率范圍分 為3個頻段，即0. 1 0. 5Hz，0. 5 1.0Hz和1.0 2. 5Hz，使用3個經(jīng)驗模態(tài)分解EMD線 程分別對這3個頻段進行低頻振蕩檢測和分析。
(2) 針對上述三個頻段分別從實時庫服務器采集數(shù)據(jù)。在各頻段的數(shù)據(jù)窗中，原 始的PMU數(shù)據(jù)的采樣率為100Hz，遠大于需要辨識的低頻振蕩頻段需要的Nyquist采樣 率(Nyquist rate),為了加快EMD法對低頻振蕩各頻段的分解速度，針對上述3個頻 段分別采用2Hz， 5Hz和10Hz的數(shù)據(jù)采樣率對所有有功注入的PMU量測進行采樣。當各 PMU有功量測數(shù)據(jù)窗口內積累數(shù)據(jù)長度分別達到30秒、10秒和5秒時，采用經(jīng)驗模態(tài) 分解法EMD對各數(shù)據(jù)窗內的數(shù)據(jù)點曲線進行經(jīng)驗模態(tài)分解得到各固有模態(tài)曲線，當分解 出的固有模態(tài)曲線頻率分別小于O. lHz， 0.5Hz， l.OHz時，終止相應窗口當前曲線的經(jīng) 驗模態(tài)分解，然后根據(jù)后續(xù)的步驟進行該窗口時間內該頻段的振蕩模式和振蕩模態(tài)分 析。各頻段的數(shù)據(jù)窗口每次前移的步長分別為2秒、l秒和0.4秒，然后開始新的PMU 數(shù)據(jù)積累、經(jīng)驗模態(tài)分解以及振蕩模式和模態(tài)分析。對于特大規(guī)模系統(tǒng)，若全網(wǎng)頻譜分 析時長超過窗口移動步長，則取以當前時刻為終點的時間窗里的數(shù)據(jù)繼續(xù)進行頻譜分析 和模態(tài)分析。
(3) 對分解出的各固有模態(tài)曲線分別計算固有模態(tài)曲線頻率、固有模態(tài)曲線幅值、 固有模態(tài)曲線各數(shù)據(jù)點相位、固有模態(tài)曲線各極值點阻尼比、固有模態(tài)曲線阻尼比等信 息。
對于A電網(wǎng)的示例，外電網(wǎng)對該電網(wǎng)的有功注入用iV,表示，對尸^的一段PMU 量測曲線進行上述基于經(jīng)驗模態(tài)分解的分析，主要結果如圖2所示(關于不同量測曲線 的相位比較見圖3)，共得到3個固有振蕩模式，分別為0.70Hz， 0.32Hz和0.18Hz，該結果與A電網(wǎng)運行方式部門對該電網(wǎng)振蕩模式的分析結果相吻合。
(4)基于前述對各量測量的頻譜分析結果可進一步進行危險振蕩模式識別，對危 險振蕩模式進行節(jié)點同調分群和貢獻因子計算，并最終給出振蕩告警信息。
由上述方法找出整個A電網(wǎng)在當前時段振幅足夠大且阻尼比足夠小的危險振蕩模式 為O. 7Hz。此外，還能找到0. 32Hz和O. 18Hz兩個振蕩模式，但是與它們相關的固有模 態(tài)曲線中振幅最大的曲線的幅值沒有超過閾值30麗，因此不作為當前系統(tǒng)的危險振蕩模 式，也不進行進一步的同調分群等分析以及告警。圖3中給出了參與0.7Hz系統(tǒng)振蕩模 式的4個主要廠站(從兩個相反群中各取振幅最大的兩個廠站)的母線節(jié)點有功注入量 測中屬于0.7Hz系統(tǒng)振蕩模式的固有模態(tài)曲線以及固有模態(tài)曲線參數(shù)。在實際系統(tǒng)中， 對與非危險振蕩模式相關的固有模態(tài)曲線的頻率、幅值、阻尼比、起止時間等信息，程 序也將其記錄到數(shù)據(jù)庫，以備對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行統(tǒng)計分析時使用。
權利要求
1、一種基于經(jīng)驗模態(tài)分解EMD的分頻段、變時間窗、變采樣率、變移動步長的電網(wǎng)低頻振蕩檢測方法，針對不同頻率低頻振蕩對告警時間要求的不同，將電網(wǎng)中大量相量測量單元PMU實測振蕩曲線快速分解成不同頻段的固有模態(tài)振蕩曲線，從而實現(xiàn)對具有不同時間周期的低頻振蕩的快速檢測和及時告警；該檢測方法的特征在于其包括以下步驟(1)對經(jīng)相量測量單元PMU采集上送到廣域測量主站的電壓、電流、功率、頻率等實時輸入數(shù)據(jù)曲線進行頻譜分析時，采用多個基于經(jīng)驗模態(tài)分解法的頻譜分析線程或進程，每個頻譜分析線程或進程只負責搜索某一頻段的振蕩模式；(2)采用短時間窗和高采樣率搜索頻率較高頻段的振蕩；而采用長時間窗和低采樣率搜索頻率較低頻段的振蕩；采樣率取為目標頻段最高頻率的Nyquist采樣率的2-3倍；(3)不同頻段的時間窗采用不同的移動步長，該步長可取相應頻段最高頻率對應的該頻段最短振蕩周期，對于特大規(guī)模系統(tǒng)，若全網(wǎng)頻譜分析時長超過窗口移動步長，則取以當前時刻為終點的時間窗里的數(shù)據(jù)繼續(xù)進行頻譜分析；(4)由于經(jīng)驗模態(tài)分解法是從高頻向低頻搜索，為了進一步加快頻譜分析的速度，當某一頻段的頻譜分析線程或進程搜索到的固有模態(tài)曲線的頻率低于該頻段的最低頻率時，終止對該頻段的搜索。
2、 根據(jù)權利要求l所述的電網(wǎng)低頻振蕩檢測方法，其特征在于所述固有模態(tài)振蕩曲線的頻率f。^e使用下式表示的簡化方法求出7 cwrve 一 + +—,麵其中1^為該固有模態(tài)振蕩曲線極值點數(shù)，所述極值點包括極大值點和極小值點， t一為該固有模態(tài)振蕩曲線最后一個極值點的時刻，"w為該固有模態(tài)振蕩曲線第一個 極值點的時刻。
3、 根據(jù)權利要求l所述的電網(wǎng)低頻振蕩檢測方法，其特征在于在步驟(1)中， 根據(jù)電力系統(tǒng)低頻振蕩的特點將低頻振蕩的可能頻率分為3個頻段，即大范圍區(qū)間振蕩 頻段0. 1 0. 5Hz，小范圍區(qū)間振蕩頻段0. 5 1. 0Hz，局部或機間振蕩頻段1. 0 2. 5Hz。
4、 根據(jù)權利要求3所述的電網(wǎng)低頻振蕩檢測方法，其特征在于在步驟(2)中， 對于的O. 1 0.5Hz低頻振蕩頻段采用30秒時間窗，采樣率取為2Hz;對于0.5 1.0Hz 的振蕩采用10秒時間窗，采樣率取為5Hz;對于1. 0 2. 5Hz的振蕩采用5秒時間窗，采樣率取為10Hz。
5、根據(jù)權利要求4所述的電網(wǎng)低頻振蕩檢測方法，其特征在于在步驟(3)中， 對于O. 1 0. 5Hz的振蕩頻段，其30秒的時間窗以2秒為步長向前移動；對于0. 5 1. OHz 的振蕩頻段，其10秒的時間窗以1秒為步長向前移動；對于1. 0 2. 5Hz的振蕩頻段， 其5秒的時間窗以0.4秒為步長向前移動；對于特大規(guī)模系統(tǒng)，若全網(wǎng)頻譜分析時長超 過窗口移動步長，則取以當前時刻為終點的時間窗里的數(shù)據(jù)繼續(xù)進行頻譜分析。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)低頻振蕩在線檢測和分析技術領域。提出了一種針對廣域測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)，基于經(jīng)驗模態(tài)分解法的，適用于大規(guī)模電力系統(tǒng)的在線分頻段快速低頻振蕩檢測和分析方法。它不僅對非線性、非平穩(wěn)、含非周期成分的復雜波形具有強適應能力，而且通過分頻段、變時間窗、變采樣率、變步長實現(xiàn)對大量相量測量單元實測曲線的同時快速頻譜分析，從而實現(xiàn)對具有不同時間周期的各種頻率的低頻振蕩的快速檢測和及時報警。
文檔編號G01R23/16GK101408567SQ20081022754
公開日2009年4月15日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權日2008年11月28日
發(fā)明者吳京濤, 林俊杰, 剛 段 申請人:北京四方繼保自動化股份有限公司;北京四方繼保工程技術有限公司