基于多频率-泰勒模型滤除衰减直流的动态相量测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多频率‑泰勒模型滤除衰减直流的动态相量测量方法，涉及电力系统动态相量测量领域，解决了在电力系统发生单相接地故障条件下故障电流信号动态波动和衰减直流分量同时存在时，测量精度急剧降低的问题，本发明专利技术包括如下步骤：步骤1：定义子相量P

【技术实现步骤摘要】
基于多频率-泰勒模型滤除衰减直流的动态相量测量方法
本专利技术涉及电力系统动态相量测量领域，尤其是一种基于多频率-泰勒模型滤除衰减直流的动态相量测量方法。
技术介绍
随着全球电力市场化和电网区域互联的发展，电网的运行环境日益复杂，其安全稳定运行问题日渐突出，迫切需要提高电网的动态安全监控能力。至目前，用于记录电磁暂态过程的故障录波系统以及用于记录系统稳态运行状况的EMS/SCADA系统，虽都能相对准确地监测、分析电网状态，但其监测数据缺乏统一时标，只适用于局部时间或局部系统，故难以对电力系统动态特性进行全局分析。近些年，广域测量系统(WideAreaMeasurementSystem,WAMS)的问世为电网动态安全有效监控提供了新的技术手段。相较于上述两种监控系统，得益于GPS、GLONASS、北斗导航等卫星通讯技术的发展，WAMS中的交换数据带有精确时标，使其采集和处理数据时具有高度的同步性。这给高效、可靠的电力系统安全监控提供了必要的前提和基础，间接提升了诸如状态估计，故障监测、功角监测等同步相量测量技术相关应用性能。同步相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于多频率-泰勒模型滤除衰减直流的动态相量测量方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：将多个频率分布在基频附近的间谐波分量定义为子相量P

【技术特征摘要】
1.基于多频率-泰勒模型滤除衰减直流的动态相量测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将多个频率分布在基频附近的间谐波分量定义为子相量Pi(t)，并将每个子相量通过泰勒级数进行展开构建多频率-泰勒动态模型，用于表示信号的基频分量Xfun(t)，根据电力系统单相接地后产生故障电流的动态特性，建立直流分量模型b(t)，并将其与多频率-泰勒模型结合成滤除衰减直流分量的复合模型xDC(t)，再将其采样得到离散化复合信号模型xDC(n)；
步骤2：采样信号并采用短时傅里叶变换获取电力信号在采样时刻的相量预估计值离线计算的系数矩阵H并存表，再通过相量估计值历史数据获取基频的预估计值调用离线计算矩阵H；
步骤3：将步骤2所得数据输入步骤1所建立的含衰减直流分量的多频率-泰勒动态复合模型求解泰勒导数矩阵ΛDC，输出报告时刻的滤除衰减直流分量后的相量最终估计值Xest。


2.根据权利要求1所述的基于多频率-泰勒模型滤除衰减直流的动态相量测量方法，其特征在于，所述步骤1包括如下步骤：
步骤1.1：将动态条件下的基波相量Xfun(t)分解为若干个频率分散在基频附近的子相量成分Pi(t)：



其中，Pi(t)表示构成基波相量的若干个子相量成分，i表示Pi(t)的编号，其取值范围为i＝1,2,3,…,I；ai(t)和fi分别表示第i个子向量所对应的低频带限相量和旋转频率；
步骤1.2：为有效地描述单相接地后故障电流中衰减直流分量的动态特性，引入一组衰减指数函数建立直流分量模型b(t)，并将其与步骤1.1中所述的基频分量Xfun(t)组合得到含滤除衰减直流分量的复合电力信号模型xDC(t)：



其中，b(t)＝λe-t/τ代表复合模型中的直流分量部分，λ和τ分别代表直流分量的幅值和衰减时间系数；
步骤1.3：由于电力系统是一个巨大的动态系统，电力信号的基频分量和直流分量中的信号参数会随时间发生动态变化，故将其在短时间内分别进行泰勒展开以表示其各自的动态特性：



其中，Ki和K0分别表示第i个子向量和直流分量的泰勒导数的最高阶次，和b(k)分别表示它们在t时刻的第k阶泰勒导数，Δi和Δb分别表示它们的总泰勒近似误差；
步骤1.4：由于计算机能够处理的信号为离散信号，因此需要将步骤1.1～1.3得到的连续信号模型离散化：

【专利技术属性】
技术研发人员：符玲，熊思宇，喻玲，周漩，刘新闯，潘晨玥，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51