The invention discloses an improved method for power system low frequency oscillation estimation based on subspace identification method. The Hankel matrix is constructed by the output matrix and the input matrix. The singular value decomposition method is used to obtain not only the order of the singular value estimation model, but also the observability matrix of the estimated system. The estimation of the frequency and damping of the low frequency oscillation mode is obtained. The invention adopts a new order determination method and estimates the low-frequency oscillation mode based on this method, so that the calculation amount of the estimation is greatly reduced and the accuracy of the estimation is improved.
【技术实现步骤摘要】
基于子空间辨识方法的电力系统低频振荡估计的改进方法
本专利技术涉及智能电网以及信号处理领域,特别涉及互联电网低频振荡模式估计领域。
技术介绍
我国互联系统中的机电振荡限制电力输送的严重性日益明显,南方电网和华北电网的低频振荡事故频发。与此同时,世界范围内由于低频振荡直接或间接导致的大停电层出不穷,例如1996年的北美大停电以及2003年的美国东北部大停电等。这些大停电事故充分显示了区间振荡潜在的破坏性。由于基于物理模型的分析不够精确,一些辨识方法被广泛应用于电网中低频振荡模式的分析与估计中。其中,子空间辨识方法备受青睐,其主要原因在于:其一,子空间方法辨识出的系统模型是状态空间形式,便于估计,预测和控制;其二,这类方法数值简单具有鲁棒性并且适用于多输入多输出的系统辨识。文献(NZhou,JWPierre,RWWies,Estimationoflow-frequencyelectromechanicalmodesofpowersystemsfromambientmeasurementsusingasubspacemethod,inProceedingsofthe35thNorthAmericanPowerSymposium,(Rolla,2003))中,作者采用子空间辨识的方法利用类噪声数据来估计机电振荡模式。文献(NZhou,Dissertation,UniversityofWyoming,2005)中,作者利用蒙特卡罗的方法比较了Yule-Walker方法,CVA以及N4SID等方法的估计出的频率和阻尼,说明利用子空间辨识方法的估计结果更加准确。文献(D ...
【技术保护点】
1.一种基于子空间辨识方法的电力系统低频振荡估计的改进方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)确定需要估计的低频振荡模式,计算该低频振荡模式在每条母线电压相角上的能观性,并确定能观性最强的母线;(2)采集能观性最强的母线的电压相角信号,并对所述的电压相角信号进行预处理,得到预处理后的电压相角信号;(3)利用预处理后的电压相角信号构造Hankel矩阵;(4)对得到的Hankel矩阵进行奇异值分解并根据奇异值确定系统的阶数;(5)确定系统矩阵,估计计算低频振荡模式的频率和阻尼。
【技术特征摘要】
1.一种基于子空间辨识方法的电力系统低频振荡估计的改进方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)确定需要估计的低频振荡模式,计算该低频振荡模式在每条母线电压相角上的能观性,并确定能观性最强的母线;(2)采集能观性最强的母线的电压相角信号,并对所述的电压相角信号进行预处理,得到预处理后的电压相角信号;(3)利用预处理后的电压相角信号构造Hankel矩阵;(4)对得到的Hankel矩阵进行奇异值分解并根据奇异值确定系统的阶数;(5)确定系统矩阵,估计计算低频振荡模式的频率和阻尼。2.如权利要求1所述的基于子空间辨识方法的电力系统低频振荡估计的改进方法,其特征在于,所述步骤(2)利用同步相量测量装置采集能观性最强的母线的电压相角信号。3.如权利要求2所述的基于子空间辨识方法的电力系统低频振荡估计的改进方法,其特征在于,所述步骤(2)中的预处理过程如下:(2-1)将所述的电压相角信号通过截止频率为2~2.5Hz的低通滤波器,得到滤波后的电压相角信号;(2-2)将滤波后的信号通过截止频率为0.1Hz的高通滤波器,得到隔直后的电压相角信号;(2-3)设定目标频率,对隔直后的信号进行分频处理将隔直后的信号的频率降低为目标频率,即得到预处理后的电压相角信号。4.如权利要求3所述的基于子空间辨识方法的电力系统低频振荡估计的改进方法,其特征在于,所述目标频率为5~10Hz。5.如权利要求4所述的基于子空间辨识方法的电力系统低频振荡估计的改进方法,其特征在于,所述步骤(3)包括:(3-1)根据测得的系统输出以及输入数据,构造输入矩阵和输出矩阵:其中U和Y分别为输入矩阵,uk和yk分别为系统在第k时刻的输入和输出,N为输入输出的总长度。f为数据横截长度,通常其取值为:为使用A...
【专利技术属性】
技术研发人员:李晓东,赵义博,李黎,
申请(专利权)人:浙江九州量子信息技术股份有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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