The invention discloses a power system / super synchronous harmonic detection method, including: the extraction and separation of power frequency component; according to the mode mixing conditions of the packet contains the highest frequency harmonic component extraction; packet signal and to determine whether the occurrence of modal aliasing; frequency shift modulation mode mixing, EMD obtained the intrinsic mode function corresponding to the harmonic / super synchronous group contained; amplitude phase and frequency compensation; Hilbert transform to get the instantaneous frequency and amplitude of the second harmonic / super synchronous; the second harmonic separation / supersynchronous; repeat the above steps until the separation of all groups. The invention has the following advantages: signal modulation method based on frequency shift, by increasing two times / super synchronous harmonic frequency ratio, extended signal EMD decomposition range, suitable for power system harmonic / super synchronous real-time accurate detection.
【技术实现步骤摘要】
一种电力系统的次/超同步谐波检测方法
本专利技术涉及电力系统动态监测与电能质量
,具体涉及一种电力系统的次/超同步谐波检测方法。
技术介绍
近年来,风电、光伏等新型可再生能源发电迅速扩展,其渗透率不断提高,由风电机组控制器与交流电网之间的相互作用引起的次同步振荡问题日益凸显,影响电网和设备的安全运行,甚至造成严重的稳定性事故或设备损伤,危害极大。次同步振荡在电网中主要表现为幅值较大的持续增长(发散)或恒幅的次同步和/或超同步电流、电压和功率谐波,准确检测次/超同步谐波的幅值、频率等特征参数,有助于深入分析电力系统次同步振荡特性,从而有效抑制振荡,保障机组及电力系统稳定运行。电力系统次/超同步谐波具有非线性、非平稳性特性,而传统的傅里叶方法不能准确得到振荡模式的时变特性,因此难以有效检测次/超同步谐波。1998年,美国宇航局NordenE.Huang等人提出了针对非线性、非平稳信号的自适应分析方法——希尔伯特·黄变换(Hilbert-HuangTransform,HHT),HHT分为两步,第一步为经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD),第二步为希尔伯特变换。其中EMD是HHT的核心部分,将信号中多个组成分量分解成一系列固有模态函数(IntrinsicModeFunction,IMF),使得每一瞬间每一个IMF只有一个频率,然后经过希尔伯特变换得到有实际物理意义的每一个IMF的瞬时幅值和瞬时频率。但EMD方法应用中存在端点效应、模态混叠等问题,尤其是当信号中两个组成分量的频率在2倍频内时,EMD无法将两者分解开,产生 ...
【技术保护点】
一种电力系统的次/超同步谐波检测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:假设实测信号包含工频分量和多个次/超同步谐波分量,如果工频分量幅值超过频率与其相近的次/超同步谐波幅值预设倍数时,将所述工频分量从原信号中提取并分离;S2:通过对所述实测信号进行快速傅里叶变换,得到所述实测信号所含的各次/超同步谐波的大致频率,将频率比小于频率比阈值的两个谐波分量分为一组,直接进行经验模态分解会发生混叠,将剩余谐波分量根据各自频率所在区间进行分组;从而将所述实测信号所含的次/超同步谐波分量全部进行分组;S3:提取含有所述实测信号未分离部分最高频率谐波分量的分组信号,根据预设混叠设定条件判断所述分组信号是否使用信号频移方法进行调制;S4:如果所述分组信号不需要调制,经验模态分解得到所述分组所含的各次/超同步谐波对应的IMF,如果所述分组信号需要调制,则对经过调制的信号进行经验模态分解,得到所述分组所含的各次/超同步谐波经过调制后对应的固有模态函数;S5:对所有固有模态函数的幅值、相位和频率根据预设补偿条件进行补偿;S6:对补偿后的函数进行希尔伯特变换得到所述分组所含的各次/超同步谐波的瞬时频率和瞬时幅值 ...
【技术特征摘要】
1.一种电力系统的次/超同步谐波检测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:假设实测信号包含工频分量和多个次/超同步谐波分量,如果工频分量幅值超过频率与其相近的次/超同步谐波幅值预设倍数时,将所述工频分量从原信号中提取并分离;S2:通过对所述实测信号进行快速傅里叶变换,得到所述实测信号所含的各次/超同步谐波的大致频率,将频率比小于频率比阈值的两个谐波分量分为一组,直接进行经验模态分解会发生混叠,将剩余谐波分量根据各自频率所在区间进行分组;从而将所述实测信号所含的次/超同步谐波分量全部进行分组;S3:提取含有所述实测信号未分离部分最高频率谐波分量的分组信号,根据预设混叠设定条件判断所述分组信号是否使用信号频移方法进行调制;S4:如果所述分组信号不需要调制,经验模态分解得到所述分组所含的各次/超同步谐波对应的IMF,如果所述分组信号需要调制,则对经过调制的信号进行经验模态分解,得到所述分组所含的各次/超同步谐波经过调制后对应的固有模态函数;S5:对所有固有模态函数的幅值、相位和频率根据预设补偿条件进行补偿;S6:对补偿后的函数进行希尔伯...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢小荣,贺静波,宋瑞华,张锋,郭小龙,陈军,占颖,
申请(专利权)人:清华大学,国家电网公司,中国电力科学研究院,国网新疆电力公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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