【技术实现步骤摘要】
一种基于矩阵束的动态相量测量方法
本专利技术涉及电力系统广域相量测量
，特别是涉及基于矩阵束的动态相量测量方法。
技术介绍
随着可再生能源和直流输电的快速发展，电网愈发复杂，仅凭单端电气量信息难以指导保护正确动作。相量测量单元(PhasorMeasurementUnit，PMU)可对安装处的电压、电流进行实时、高精度地测量并上传至数据中心，从而利用广域信息进行控制。IEEEC37.118.1规定：P类PMU主要用于电力系统实时控制，需要具有快速的响应速度，但对精度要求较低。因此，P类PMU需要在精度上满足标准要求的基础上，尽可能的缩短响应时间以实现闭环控制。矩阵束算法(MatrixPencil，MP)因为其窗长较短，有较快的响应速度，适用于广域控制，但是矩阵束的信号模型假设各参数在计算时间窗内保持不变，而在电力系统动态过程中，这一假设不成立，所以在动态信号情况下测量精度较低。因此希望有一种基于矩阵束的动态相量测量方法以解决现有技术中相量测量单元和矩阵束算法的问题。
技术实现思路
本专利技术公开了一种基于矩阵束的动态相量测量方法，所述基于矩阵束的动态相量测量方法包...
【技术保护点】
1.一种基于矩阵束的动态相量测量方法，其特征在于，所述基于矩阵束的动态相量测量方法包括以下步骤：步骤1：滤波，对信号进行频带提取，滤除带外信号；步骤2：降噪，用滤波后的信号构建Hankel矩阵，进行奇异值分解，奇异值阶数取2，重构Hankel矩阵；步骤3：选取两个相邻采样间隔的Hankel矩阵计算转移矩阵；步骤4：求得转移矩阵的非零特征值，计算信号频率；步骤5：构建动态信号模型，将相量展开为时间的二阶泰勒级数；步骤6：利用步骤4中求出的基波频率，结合步骤5中的动态信号模型，构建二阶泰勒最小二乘方程组，带入采样数据求出基波的幅值和相角；步骤7：利用连续五个频率测量值进行曲线拟...
【技术特征摘要】
1.一种基于矩阵束的动态相量测量方法，其特征在于，所述基于矩阵束的动态相量测量方法包括以下步骤：步骤1：滤波，对信号进行频带提取，滤除带外信号；步骤2：降噪，用滤波后的信号构建Hankel矩阵，进行奇异值分解，奇异值阶数取2，重构Hankel矩阵；步骤3：选取两个相邻采样间隔的Hankel矩阵计算转移矩阵；步骤4：求得转移矩阵的非零特征值，计算信号频率；步骤5：构建动态信号模型，将相量展开为时间的二阶泰勒级数；步骤6：利用步骤4中求出的基波频率，结合步骤5中的动态信号模型，构建二阶泰勒最小二乘方程组，带入采样数据求出基波的幅值和相角；步骤7：利用连续五个频率测量值进行曲线拟合，求导后得到频率变化率。2.根据权利要求1所述的基于矩阵束的动态相量测量方法，其特征在于：所述步骤1中的采样数据为电压与电流信号的采样值。3.根据权利要求2所述的基于矩阵束的动态相量测量方法，其特征在于：所述步骤1根据采样定理对所述采样数据进行滤波，测量频带为50±Fs/2，其中Fs为相量上传频率。4.根据权利要求1所述的基于矩阵束的动态相量测量方法，其特征在于：所述步骤2用滤波后的信号构建Hankel矩阵进行奇异值分解，并重构Hankel矩阵，其具体包括以下步骤：步骤2.1：用滤波后的信号构建Hankel矩阵X，如下式：N＝fs*T+1(2)其中，fs为采样率；T为计算窗长；N为数据个数；L为矩阵束参数，本专利取为距N/3.5最近的整数；步骤2.2：对矩阵X进行奇异值分解，如下式：X＝USVT(3)其中，U为N-L阶方阵，S为奇异值构成的矩阵，V为L+1阶方阵，VT为V的转置，具体如下式：V＝[v1v2…vL](L+1)×(L+1)(5)步骤2.3：奇异值阶数取2，即取S和V的前两列，其余部分作为噪声舍弃具体如下式：V′＝[v1v2](L+1)×2(7)步骤2.4：重构Hankel矩阵，将所有测量频带内的信号合成为一个相量，具体如下式：X′＝US′V′T。(8)5.根据权利要求4所述的基于矩阵束的动态相量测量方法，其特征在于：所述步骤3中选取两个相邻间隔的所述Hankel矩阵并通过以下公式计算所述转移矩阵G，其具体包括以下步骤：步骤3.1：选取两个相邻采样间...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘灏，李嘉贤，毕天姝，马士聪，张曦，王铁柱，
申请(专利权)人：华北电力大学，中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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