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一种电力系统动态同步相量测量信号的处理方法及系统技术方案

技术编号:29255711 阅读:34 留言:0更新日期:2021-07-13 17:27
本发明专利技术具体公开了一种电力系统动态同步相量测量信号的处理方法及系统,所述方法包括以下步骤:S1、根据电力系统所给定的同步相量测量信号建立总体状态估计算法;S2、根据步骤S1所建立的总体状态估计算法,构造总体状态估计算法的离散时间最优控制算法,进而得到快速最优控制函数。本发明专利技术提出了一种基于可变边界层厚度的离散跟踪微分器算法,通过引入表征电力系统的阻尼参数和刚性参数,使得跟踪微分器的边界层函数可以依据要求变化,提高了该算法的相位品质,具有结构简单、占用硬件资源少和能够有效获取状态的跟踪滤波估计的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统动态同步相量测量信号的处理方法及系统
本专利技术涉及电力系统
,尤其涉及一种电力系统动态同步相量测量信号的处理方法及系统。
技术介绍
广域测量系统(WideAreaMeasurementSystem,WAMS)目前已经成为电力系统调度自动化系统的基本组成部分,相量测量装置(PhasorMeasurementUnit,PMU)已经基本覆盖了绝大多数的高压变电站和关键变电站。作为互联电力系统动态过程监测分析的重要方法,WAMS在规模不断扩大的同时,越来越多的高级应用功能也得到相应的发展,比如混合状态估计、网络参数辨识、负荷模型辨识、故障分析、安全预警等。基于WAMS的高级应用软件功能高度依赖于PMU动态数据的质量。同步相量测量技术为电力系统实现大面积实时监控提供了先进的信息技术保证,其中同步相量测量技术的核心基础是同步相量估计算法的设计与实现。算法的估计精度,特别是相位品质方面的估计精度直接影响到广域测量系统其它的高级应用的效果,比如混合状态估计、网络参数辨识、安全预警等。考虑到同步相量监测设备所处环境噪声、设备本身的固有噪声以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统动态同步相量测量信号的处理方法,其特征在于,具体包括以下步骤:/nS1、根据电力系统所给定的同步相量测量信号建立总体状态估计算法,用公式表示为:/n

【技术特征摘要】
1.一种电力系统动态同步相量测量信号的处理方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
S1、根据电力系统所给定的同步相量测量信号建立总体状态估计算法,用公式表示为:



式(1)中,u(k)表示系统的控制量,k表示系统的采样时刻,v(k)表示电力系统给定的同步相量测量信号,h表示系统的采样步长,fsp()表示基于可变系统阻尼和刚性的时间最优控制函数,x(k)表示系统的实时状态,x1和x2表示时间最优控制函数建立过程中所基于的系统状态,c0表示滤波因子,r表示系统控制量的约束条件,α表示系统的阻尼参数,β表示系统的刚性参数;
S2、根据步骤S1所建立的总体状态估计算法,构造总体状态估计算法的快速最优控制函数。


2.如权利要求1所述的电力系统动态同步相量测量信号的处理方法,其特征在于,所述步骤S2的具体实现方式包括:
S21、引入控制量受限的二阶离散系统模型,其中二阶离散系统模型用公式表示为:
x(k+1)=Ax(k)+Bu(k),|u(k)|≤r(2)
式(2)中,A和B表示二阶离散系统模型的系统矩阵,
S22、构造使得系统任意初始状态都能在有限时间内回到系统原点的控制序列,并根据步骤S21中的二阶离散系统模型确定系统初始状态的表达式;
S23、利用步骤S22中系统初始状态的表达式表示出初始时刻的控制量,即可得到初始时刻的快速最优控制函数,进而可获得系统总体状态的快速最优控制函数。


3.如权利要求2所述的电力系统动态同步相量测量信号的处理方法,其特征在于,所述步骤S22中的控制序列可用公式表示为:



则确定的系统初始状态的表达式为:



式(3)、式(4)中,u(i)表示第i+1步的控制量,i=0,1,2,…,k表示系统初始状态回到系统原点的步数,x(0)表示系统的初始状态,Ak+1表示系统矩阵A进行迭代计算到k+1时的表达式,Ak-i表示系统矩阵A进行迭代计算到k-i时的表达式。


4.如权利要求3所述的电力系统动态同步相量测量信号的处理方法,其特征在于,所述步骤S23的具体实现方式包括:
S231、首先对相平面上的所有点进行有效分区,同时选择控制量约束条件内的所有取值以获取等时区G(k),其中,等时区G(k)表示为:



S232、引入系统的非线性边界变化函数,然后调节表征系统的阻尼参数以获取边界曲线和控制特征曲线,其中,非线性边界变化函数表示为:
y=βx1+αhx2(6);
S233、根据步骤S232中的边界曲线获取等时区G(2)之内的快速最优控制函数,即可获取整个状态空间的快速最优控制函数。


5.如权利要求4所述的电力系统动态同步相量测量信号的处理方法,其特征在于,所述步骤S232中边界曲线包括Γ+和Γ-,其中而曲线方程ΓA表示为:
...

【专利技术属性】
技术研发人员:张和洪郭文忠王娟
申请(专利权)人:福州大学
类型:发明
国别省市:福建;35

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