狀態(tài)空間系統(tǒng)辨識(shí)算法及其在測(cè)頻中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 19:20
頻率是體現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和特性的重要參數(shù),頻率的變化直接反映和影響電力系統(tǒng)的能量平衡、電能質(zhì)量、繼電保護(hù)、系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和控制等諸多方面,因此快速準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)頻率測(cè)量可為系統(tǒng)運(yùn)行、調(diào)節(jié)、保護(hù)、控制等提供必需的參考依據(jù),須貫穿于電力系統(tǒng)發(fā)、變、輸、配、用整個(gè)過程,是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作。一方面,我國(guó)超/特高壓直流輸電、柔性交流輸電和新能源工程迅速發(fā)展,電力系統(tǒng)的電力電子化趨勢(shì)日臻明顯,使得信號(hào)頻率的變化呈現(xiàn)多樣性、快速性的特征,這要求頻率測(cè)量算法在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)能夠快速測(cè)頻,在系統(tǒng)暫態(tài)時(shí)能夠靈敏感知并快速準(zhǔn)確跟蹤到新的頻率。傳統(tǒng)的頻率測(cè)量和跟蹤算法的適用性下降甚至完全無法適用。另一方面,隨著中國(guó)智能電網(wǎng)的快速推進(jìn),高精度的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步系統(tǒng)在智能變電站中將有廣闊的應(yīng)用空間。這對(duì)大電網(wǎng)中變電站IED對(duì)時(shí)異常檢測(cè)的精度和速度提出了更高的要求,已有的方案無法適用。狀態(tài)空間系統(tǒng)辨識(shí)算法既能實(shí)現(xiàn)宏觀上的系統(tǒng)描述,也能實(shí)現(xiàn)微觀上的參數(shù)求解,可以靈敏地反映和跟蹤系統(tǒng)特征。為此本文針對(duì)狀態(tài)空間系統(tǒng)辨識(shí)算法展開深入研究,并在此基礎(chǔ)上提出自適應(yīng)測(cè)頻方案和對(duì)時(shí)異常檢測(cè)方案。本文主要完成了以下幾個(gè)方面的研究工作:(...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1正弦電壓信號(hào)波形??(2)
1)可簡(jiǎn)??化得到:??u(t)?=?U0eT?+?^?Un?sm{2nfnt?+?(pn)?(2.6)??本文結(jié)合文獻(xiàn)[75]給出該信號(hào)模型的一種示例電壓波形——電力系統(tǒng)故障電壓波??形,可用于后續(xù)算法精度等的調(diào)試。信號(hào)模型見式(2.6),基波為50Hz工頻,幅值參數(shù)??在電力系統(tǒng)各次諧波實(shí)測(cè)值的基礎(chǔ)上以基波幅值為基準(zhǔn)做歸一化處理,相位參數(shù)??%為自擬,z?為衰減時(shí)間常數(shù),對(duì)中低壓系統(tǒng)。矗埃恚螅瑢(duì)高壓系統(tǒng)。保埃埃恚蟆;??各次諧波的歸一化幅值%和相位A見表2-1,波形見圖2-?2。??表2-1示例電壓波形參數(shù)??諧波次數(shù)n01?2?3?4?5?6?7?8?9??幅值?R/p.a?1?1?5X10-4?0.2?5X10^?0.2?2.5?X104?0.1?0?0.01??UJU'I%?100?100?0.05?10?0.05?5?0.025?2?0?1??相位?%/°?-?-90?10?20?30?40?50?60?-?80??2廠??1-5?-?l\?h?:??^!?\?I)?:?l\?S?k?h??ii?l\l\l\!\l\l\??::v?"?"?V?\??-1.5*?'?1?1?'?'?'?'??0?0.02?0.04?0.06?0.08?0.1?0.12?0.14??t/s??圖2-2混合有直流和諧波的電壓波形圖??(3)幅頻時(shí)變信號(hào)模型??目前電力系統(tǒng)中,電壓信號(hào)除了受各次諧波和直流分量的影響,還會(huì)受到?jīng)_擊性??負(fù)荷帶來的沖擊性波動(dòng)、隨機(jī)負(fù)荷帶來的隨機(jī)波動(dòng)等多種干擾,這就導(dǎo)致電壓信號(hào)的??幅值、頻率隨時(shí)間變化,此時(shí)信號(hào)模型階數(shù)M也為2,其信號(hào)模型可由式(2.3)簡(jiǎn)化得
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??其中><幻為灸時(shí)刻系統(tǒng)輸出量即采樣值,W(A;)并非特指2.1中所述的電壓信號(hào),??而是左時(shí)刻系統(tǒng)的輸入量即系統(tǒng)實(shí)際的電氣量,矩陣參數(shù)F、g、A、■/的表達(dá)形式??見式(A2.12)-(A2.15)。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]配電網(wǎng)輸電線路故障定位的快速提取方法[J]. 葉榮波,徐濤. 計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化. 2019(04)
[2]電力電子并網(wǎng)裝備多尺度切換控制與電力電子化電力系統(tǒng)多尺度暫態(tài)問題[J]. 胡家兵,袁小明,程時(shí)杰. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(18)
[3]基于狀態(tài)空間模型的指數(shù)衰減正弦信號(hào)參數(shù)估計(jì)[J]. 于曉輝,張志成,李新波,孫曉東. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(06)
[4]智能變電站IEEE 1588同步偏差對(duì)同步相量量測(cè)的影響[J]. 劉灝,李勁松,劉敬誠(chéng),畢天姝,田建南. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(10)
[5]合并單元時(shí)鐘同步測(cè)試裝置的研制及應(yīng)用[J]. 李興建,篤峻,于哲,趙玉燦,黃輝,許宗光. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2017(12)
[6]基于廣義形態(tài)濾波與改進(jìn)矩陣束的電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)辨識(shí)[J]. 金濤,劉對(duì). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]奇異熵矩陣束算法及其在次同步振蕩模態(tài)參數(shù)辨識(shí)中的應(yīng)用[J]. 劉曉建,李娟,焦邵華. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]基于高精度測(cè)頻的修正DFT相量及功率測(cè)量算法[J]. 謝運(yùn)華,趙慶生,郭賀宏,張學(xué)軍. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(12)
[9]基于互相關(guān)函數(shù)和矩陣束算法的電力系統(tǒng)低頻振蕩在線辨識(shí)[J]. 苗友忠,羅瑋,劉兆輝,許茹. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2015(12)
[10]一種基于修正相角差的傅氏測(cè)頻算法[J]. 吳梓亮,李銀紅,李明,李婧靚. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2015(13)
博士論文
[1]高速旋轉(zhuǎn)目標(biāo)逆合成孔徑雷達(dá)成像方法[D]. 寧宇.西安電子科技大學(xué) 2019
碩士論文
[1]基于幾何定階矩陣束法的電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)參數(shù)辨識(shí)[D]. 梁正剛.廣西大學(xué) 2019
[2]基于電力線載波的故障分析及拓?fù)渥R(shí)別研究[D]. 劉天宇.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2019
[3]NTP授時(shí)服務(wù)性能監(jiān)測(cè)及狀態(tài)評(píng)估[D]. 吳鵬.中國(guó)科學(xué)院研究生院(國(guó)家授時(shí)中心) 2016
[4]基于寬帶信息的中段彈道目標(biāo)特征提取方法研究[D]. 袁仕繼.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3247688
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1正弦電壓信號(hào)波形??(2)
1)可簡(jiǎn)??化得到:??u(t)?=?U0eT?+?^?Un?sm{2nfnt?+?(pn)?(2.6)??本文結(jié)合文獻(xiàn)[75]給出該信號(hào)模型的一種示例電壓波形——電力系統(tǒng)故障電壓波??形,可用于后續(xù)算法精度等的調(diào)試。信號(hào)模型見式(2.6),基波為50Hz工頻,幅值參數(shù)??在電力系統(tǒng)各次諧波實(shí)測(cè)值的基礎(chǔ)上以基波幅值為基準(zhǔn)做歸一化處理,相位參數(shù)??%為自擬,z?為衰減時(shí)間常數(shù),對(duì)中低壓系統(tǒng)。矗埃恚螅瑢(duì)高壓系統(tǒng)。保埃埃恚蟆;??各次諧波的歸一化幅值%和相位A見表2-1,波形見圖2-?2。??表2-1示例電壓波形參數(shù)??諧波次數(shù)n01?2?3?4?5?6?7?8?9??幅值?R/p.a?1?1?5X10-4?0.2?5X10^?0.2?2.5?X104?0.1?0?0.01??UJU'I%?100?100?0.05?10?0.05?5?0.025?2?0?1??相位?%/°?-?-90?10?20?30?40?50?60?-?80??2廠??1-5?-?l\?h?:??^!?\?I)?:?l\?S?k?h??ii?l\l\l\!\l\l\??::v?"?"?V?\??-1.5*?'?1?1?'?'?'?'??0?0.02?0.04?0.06?0.08?0.1?0.12?0.14??t/s??圖2-2混合有直流和諧波的電壓波形圖??(3)幅頻時(shí)變信號(hào)模型??目前電力系統(tǒng)中,電壓信號(hào)除了受各次諧波和直流分量的影響,還會(huì)受到?jīng)_擊性??負(fù)荷帶來的沖擊性波動(dòng)、隨機(jī)負(fù)荷帶來的隨機(jī)波動(dòng)等多種干擾,這就導(dǎo)致電壓信號(hào)的??幅值、頻率隨時(shí)間變化,此時(shí)信號(hào)模型階數(shù)M也為2,其信號(hào)模型可由式(2.3)簡(jiǎn)化得
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??其中><幻為灸時(shí)刻系統(tǒng)輸出量即采樣值,W(A;)并非特指2.1中所述的電壓信號(hào),??而是左時(shí)刻系統(tǒng)的輸入量即系統(tǒng)實(shí)際的電氣量,矩陣參數(shù)F、g、A、■/的表達(dá)形式??見式(A2.12)-(A2.15)。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]配電網(wǎng)輸電線路故障定位的快速提取方法[J]. 葉榮波,徐濤. 計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化. 2019(04)
[2]電力電子并網(wǎng)裝備多尺度切換控制與電力電子化電力系統(tǒng)多尺度暫態(tài)問題[J]. 胡家兵,袁小明,程時(shí)杰. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(18)
[3]基于狀態(tài)空間模型的指數(shù)衰減正弦信號(hào)參數(shù)估計(jì)[J]. 于曉輝,張志成,李新波,孫曉東. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(06)
[4]智能變電站IEEE 1588同步偏差對(duì)同步相量量測(cè)的影響[J]. 劉灝,李勁松,劉敬誠(chéng),畢天姝,田建南. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(10)
[5]合并單元時(shí)鐘同步測(cè)試裝置的研制及應(yīng)用[J]. 李興建,篤峻,于哲,趙玉燦,黃輝,許宗光. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2017(12)
[6]基于廣義形態(tài)濾波與改進(jìn)矩陣束的電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)辨識(shí)[J]. 金濤,劉對(duì). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]奇異熵矩陣束算法及其在次同步振蕩模態(tài)參數(shù)辨識(shí)中的應(yīng)用[J]. 劉曉建,李娟,焦邵華. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]基于高精度測(cè)頻的修正DFT相量及功率測(cè)量算法[J]. 謝運(yùn)華,趙慶生,郭賀宏,張學(xué)軍. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(12)
[9]基于互相關(guān)函數(shù)和矩陣束算法的電力系統(tǒng)低頻振蕩在線辨識(shí)[J]. 苗友忠,羅瑋,劉兆輝,許茹. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2015(12)
[10]一種基于修正相角差的傅氏測(cè)頻算法[J]. 吳梓亮,李銀紅,李明,李婧靚. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2015(13)
博士論文
[1]高速旋轉(zhuǎn)目標(biāo)逆合成孔徑雷達(dá)成像方法[D]. 寧宇.西安電子科技大學(xué) 2019
碩士論文
[1]基于幾何定階矩陣束法的電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)參數(shù)辨識(shí)[D]. 梁正剛.廣西大學(xué) 2019
[2]基于電力線載波的故障分析及拓?fù)渥R(shí)別研究[D]. 劉天宇.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2019
[3]NTP授時(shí)服務(wù)性能監(jiān)測(cè)及狀態(tài)評(píng)估[D]. 吳鵬.中國(guó)科學(xué)院研究生院(國(guó)家授時(shí)中心) 2016
[4]基于寬帶信息的中段彈道目標(biāo)特征提取方法研究[D]. 袁仕繼.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3247688
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