申请/专利权人：北京建筑大学

申请日：2021-04-23

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN113156247B

主分类号：G01R31/00

分类号：G01R31/00;G01R19/165

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2021.08.10#实质审查的生效;2021.07.23#公开

摘要：本发明提供一种电力系统低频振荡的预警方法及装置，属于电力电力系统监测技术领域，所述方法包括通过相量测量装置PMU获取各采集节点的时序数据，并对时序数据进行筛选与预处理，构建关联矩阵；根据所述关联矩阵，计算初始特征量矩阵；根据初始特征量矩阵，构建的单一指标单时间段的状态检测矩阵，并融合得到多时间段的状态检测矩阵；将多时间段的状态检测矩阵进行降维处理，将得到的低维矩阵输入至预设电力系统状态空间模型计算传递函数的最大距离；将最大距离的值与预设电力系统低频振荡预警指标的阈值进行比较，根据比较结果判断是否需要进行预警。本发明可以直观准确地对电力系统中低频振荡现象做出预警，识别精度较高。

主权项：1.一种电力系统低频振荡的预警方法，其特征在于，包括：通过相量测量装置PMU获取各采集节点的时序数据，并对所述时序数据进行筛选与预处理，构建关联矩阵；根据所述关联矩阵，计算低频振荡幅值预警指标所需要的初始特征量矩阵；根据所述初始特征量矩阵，构建的单一指标单时间段的状态检测矩阵，并将所述单一指标单时间段的状态检测矩阵融合得到多时间段的状态检测矩阵；将所述多时间段的状态检测矩阵进行降维处理，得到低维矩阵；将所述低维矩阵输入至预设电力系统状态空间模型计算传递函数的最大距离；将所述最大距离的值与预设电力系统低频振荡预警指标的阈值进行比较，根据比较结果判断是否需要进行预警；所述初始特征量矩阵的计算式为： ；其中，A表示关联矩阵，表示各采集节点上传的特征量大数据组成的列矩阵，表示初始特征量矩阵，表示采集节点；所述单一指标单时间段的状态检测矩阵的计算式为： ；其中，表示单一指标单时间段的状态检测矩阵，表示关联矩阵的转置矩阵，表示初始特征量矩阵，表示采集节点；所述多时间段的状态检测矩阵的计算式为： ；其中，K表示多时间段的状态检测矩阵，表示单一指标单时间段的状态检测矩阵；所述将所述多时间段的状态检测矩阵进行降维处理，得到低维矩阵，包括：将多时间段的状态检测矩阵K代入以下计算式（1）~（8），得到低维矩阵，低维矩阵X为多时间段的状态检测矩阵K在二维空间表示，其中（1）~（8）的计算式为： ；（1） ；（2） ；（3） ；（4） ；（5） ；（6） ；（7） ；（8）其中，根据欧几里德距离计算式（1）计算出多时间段的状态检测矩阵K中各对象间的相异度矩阵D，是相异度矩阵D中的元素，根据上述计算式（1）计算出相异度矩阵D中心化内积得到矩阵B，是矩阵B中的元素，为矩阵B的前两个特征根，表示特征根对应的特征向量，表示的元素，n表示矩阵B的维数，i，j表示两个不同的变量；所述将所述低维矩阵输入至预设电力系统状态空间模型计算传递函数的最大距离，包括：根据电力系统各子系统模型构建预设电力系统状态空间模型；将所述低维矩阵X中的向量作为输入值代入所述预设电力系统状态空间模型，并对所述预设电力系统状态空间模型进行拉普拉斯变换，将其转化为传递函数，得到传递函数；根据Vinnicombe距离法，计算出两个传递函数之间的距离；根据所述两个传递函数之间的距离，计算出所述传递函数的最大距离；所述预设电力系统状态空间模型为： ； ；其中，每个子系统的系数矩阵参数的定义为式（9）~（14），输出方程矩阵参数p7i和p8i定义为式（15）和式（16），未知的相互作用参数和定义为式（17）~（18），并将电力系统机械转矩作为恒定量，励磁电压作为输入量： ；（9） ；（10） ；（11） ；（12） ；（13） ；（14） ；（15） ；（16） ；（17） ；（18） ；（32）其中，表示转子惯性和阻尼因子，表示直轴瞬变时间常数，表示直轴电抗，表示直轴瞬变电抗，表示发电机功率角，单位为rad，和均表示交轴瞬态电动势，表示发电机励磁电流，表示励磁线圈与定子线圈之间的互抗，表示节点矩阵，表示节点矩阵中第i行第j列的元素，表示导纳矩阵，表示导纳矩阵中第i行第j列的元素，表示由和得到的差值，表示由和得到的和值。

全文数据：

权利要求：

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