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专利号: 2019106583745
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于SPDMD的电力系统振荡模式及模态辨识方法,其特征在于,所述方法包括:利用时间振幅系数表征各振荡模式对应的能量权重,筛选出能量权重较大的振荡模式与振荡模态;

对前N-1列量测数据序列构成的矩阵进行变换计算初始振幅系数,在Frobenius范数项上引入罚函数项并结合ADMM确定初始振幅系数内部非零元素的位置,进一步对初始振幅系数进行矩阵编码,采用拉式乘子法调整其内部非零元素数值大小以得到最优振幅系数;

通过最优振幅系数中非零元素与各振荡模式间的对应关系来确定主导振荡模式,进而完成主导振荡模态、主导参与因子与同调机群的协同辨识评估。

2.根据权利要求1所述的一种基于SPDMD的电力系统振荡模式及模态辨识方法,其特征在于,所述方法还包括:对多通道量测信号x(t)进行DMD算法预处理,借助囊括电力系统绝大部分动态信息的矩阵F并引入SVD提取系统的振荡模式与振荡模态。

3.根据权利要求1所述的一种基于SPDMD的电力系统振荡模式及模态辨识方法,其特征在于,所述方法还包括:利用初始振幅系数来确定主导振荡模式的数量,并对虚假振荡模式进行剔除。

4.根据权利要求1所述的一种基于SPDMD的电力系统振荡模式及模态辨识方法,其特征在于,所述采用拉式乘子法调整其内部非零元素数值大小以得到最优振幅系数具体为:初始振幅系数为:

α=[0 α2 0 α4]Τ

矩阵E定义为:

对含有等式约束的最小值问题,引入拉式乘子法对其进行计算:L(α,μ)=J(α)+μ*EΤα+(EΤα)*μ式中,μ为拉式乘子。

5.根据权利要求1所述的一种基于SPDMD的电力系统振荡模式及模态辨识方法,其特征在于,同调机群的辨识评估为:式中, 代表振荡相位,ε代表振荡相位间5-10°的偏差。

6.根据权利要求2所述的一种基于SPDMD的电力系统振荡模式及模态辨识方法,其特征在于,在所述对多通道量测信号x(t)进行DMD算法预处理之前,所述方法还包括:标准化处理流程,具体为:xi,new=(xi-mean(xi))./std(xi)式中,xi为某一量测通道的量测数据,mean和std分别代表对该数据向量求取均值和标准差。

7.根据权利要求2所述的一种基于SPDMD的电力系统振荡模式及模态辨识方法,其特征在于,所述借助囊括电力系统绝大部分动态信息的矩阵F并引入SVD提取系统的振荡模式与振荡模态具体为:fi=Im(ln(λi))/2π/Δt

ζi=-Re(ln(λi))/|λi|/Δt

式中,Re、Im代表取复数的实部与虚部,Δt为量测时间步长。

8.根据权利要求1所述的一种基于SPDMD的电力系统振荡模式及模态辨识方法,其特征在于,所述采用拉式乘子法调整其内部非零元素数值大小以得到最优振幅系数具体为:采用ADMM对α与β进行迭代,当迭代到所要求的误差精度范围内,停止迭代并获取初始振幅系数中非零元素的位置,α为初始振幅系数所构成的向量;β为中间变量。

9.根据权利要求8所述的一种基于SPDMD的电力系统振荡模式及模态辨识方法,其特征在于,所述误差精度范围具体为:k+1 k+1

||rdual||2=||α -β ||2≤ε1||rprim||2=||βk+1-βk||2≤ε2其中,rdual和rprim为对偶残差和原始残差,ε1和ε2为迭代误差精度所允许的最大值,所述表达式为:式中,r为量测通道个数,eps_abs与eps_rel为预设的参数值。