(19)國家知識產(chǎn)權(quán)局劉圣杰(普通合伙)37405專利代理師宋明正(57)摘要步驟：采集電網(wǎng)頻率、負(fù)荷波動、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)變分析算法分析次同步振蕩頻信號的時(shí)變特性，頻率抑制參數(shù)，通過次同步振蕩抑制裝置中的自2S2:通過時(shí)變分析算法分析次同步振蕩頻信號的時(shí)變特性，時(shí)變特性包括振蕩頻率的電壓傳感器用于測量電網(wǎng)頻率fgrid,電流傳感器用于測量負(fù)荷波動△P(t),發(fā)電機(jī)內(nèi)fsso<fgrid。3率范圍內(nèi)的振蕩特性；率分量fsso(t):fsso(t)=argmaS24,振蕩幅度的時(shí)變性分析：對于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)t,計(jì)算fsso(t)對應(yīng)頻率分量的幅值：A(fsso,t)=|X(fsso(t)'t)|A(fsso,t)表示次同步振蕩信號的振蕩幅度隨時(shí)間的變S25,振蕩相位的時(shí)變性分析：對于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)t,計(jì)算fso(t)對應(yīng)頻率分量的相位：表示次同步振蕩信號的相位隨時(shí)間的變化。振蕩頻率的時(shí)變性fsso(t),表示次同步頻率隨時(shí)間的動態(tài)變化；△A(t)=A(sso,t)-Aref:振蕩幅度偏差；Δφ(t)=φ(fsso,t)-9ref:振蕩相位偏差；4函數(shù)，將頻率抑制參數(shù)和其動態(tài)變化率轉(zhuǎn)化為控制器輸出信號u(t)。10.次同步振蕩抑制裝置的控制裝置，用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的次同步振蕩抑制裝置的控制方法，其特征在于，包括以下單元：運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測單元：用于采集電網(wǎng)頻率、負(fù)荷波動、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁狀態(tài)數(shù)據(jù)，并基于所采集的數(shù)據(jù)識別次同步振蕩頻信號；時(shí)變特性分析單元：用于通過時(shí)變分析算法對所述次同步振蕩頻信號進(jìn)行分析，提取振蕩頻率的時(shí)變性、振蕩幅度的時(shí)變性及振蕩相位的時(shí)變性；動態(tài)補(bǔ)償控制單元：用于根據(jù)時(shí)變特性應(yīng)用動態(tài)頻率補(bǔ)償控制算法，修正頻率抑制參自適應(yīng)控制單元：用于基于修正后的頻率抑制參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整系統(tǒng)輸出，并將控制信號施加至系統(tǒng)的執(zhí)行單元以抑制次同步振蕩。5[0001]本發(fā)明涉及振蕩抑制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及次同步振蕩抑制裝置的控制方法及裝置。[0002]次同步振蕩(Sub-SynchronousOscillation,SSO)是電力系由電力電子設(shè)備的動態(tài)特性、發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)[0004]本發(fā)明提供了次同步振蕩抑制裝置的控制方法及裝置。S2:通過時(shí)變分析算法分析次同步振蕩頻信號的時(shí)變特性，時(shí)變特性包括振蕩頻電壓傳感器用于測量電網(wǎng)頻率fgrid,電流傳感器用于測量負(fù)荷波動△P(t),發(fā)電電網(wǎng)頻率計(jì)算：利用電壓傳感器采集的電壓信號V(t),計(jì)算頻率：,其6負(fù)荷波動的計(jì)算：通過電流傳感器采集負(fù)荷電流信號I(t),計(jì)算負(fù)荷波動：是電壓瞬時(shí)值，I(t)是電流瞬時(shí)值，φ是電壓和電流之間的相位角，φ通過相位檢測算法計(jì)算),Pavg是負(fù)荷的平均有功功率，Vrms和Irms分別是電壓和電流的有效值；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算：利用發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)速脈沖信號，計(jì)算轉(zhuǎn)速：勵(lì)磁狀態(tài)的計(jì)算：通過勵(lì)磁電流傳感器采集勵(lì)磁電流信號Iex(t),計(jì)算其均值和波動幅度：AIex=max(Iex(t))-min(1長度。[0007]可選的，所述振蕩頻率基于運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)分析得到，使用傅里葉變換對采集到的電網(wǎng)頻率fgrid和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速N信號進(jìn)行頻率分析，獲得頻譜圖：,其中，F(xiàn)(f)是信號的頻譜，表示頻率f的幅度，x(t)是輸入信號，例如fgrid(t)或N(t),表示t時(shí)刻的電網(wǎng)頻率和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，f是頻率分量，通過頻譜圖識別低于電網(wǎng)基礎(chǔ)頻率的振蕩頻率fsso,即滿足條件：fsso<fgrid。,其中，F(xiàn)(fsso)是次同步頻率fsso處的復(fù)數(shù)頻譜值，Re(F)和Im(F)分別是頻譜值的實(shí)部和虛部，A(fso)是信號在次同步頻率上的振蕩幅度，表示振蕩的強(qiáng)度。,其中，φ(fsso)是振蕩頻率fsso對應(yīng)的振蕩相位，相位φ(fsso)表示次同步振蕩信號的相對時(shí)間位置，可以用于分析不同信號之間的相位差和振蕩同步特性。[0010]可選的，所述S1還包括振蕩頻率顯著性分析，包括負(fù)荷波動與振蕩頻率的相關(guān)性分析、勵(lì)磁狀態(tài)與振蕩頻率的相關(guān)性分析，通過負(fù)荷波動、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁狀態(tài)與次同步振蕩頻7標(biāo)頻率范圍內(nèi)的振蕩特性；是輸入的時(shí)間域信號在t′時(shí)刻的值，w(t′-t)是時(shí)間窗口函應(yīng)的分量；大的頻率分量fsso(t):fsso(t)=argmaxf|X(f,t)Ifsso(t)表示振蕩頻率隨時(shí)間的變S24,振蕩幅度的時(shí)變性分析：對于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)t,計(jì)算fsso(t)對應(yīng)頻率分量的幅值：A(fsso,t)=|X(fsso(t)t)|A(fsso,t)表示S25,振蕩相位的時(shí)變性分析：對于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)t,計(jì)算fsso(t)對應(yīng)頻率分量的相示次同步振蕩信號的相位隨時(shí)間的變化。振蕩頻率的時(shí)變性fsso(t),表示次同步頻率隨時(shí)間的動態(tài)變化；△f(t)=fso(t)-fsso,ref:實(shí)際頻率偏差；△A(t)=A(fsso,t)-Aref:振蕩幅度偏差；Δφ(t)=φ(fsso,t)-9ref:振蕩相位偏差；8控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)設(shè)備，Pcomp(t)是頻率抑制參數(shù)的動態(tài)變化率，g是非線性映射函數(shù)，將頻率抑制參數(shù)和其動態(tài)變化率轉(zhuǎn)化為控制器輸出信號u(t)。[0014]次同步振蕩抑制裝置的控制裝置，用于實(shí)現(xiàn)上述的次同步振蕩抑制裝置的控制方運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測單元：用于采集電網(wǎng)頻率、負(fù)荷波動、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁狀態(tài)數(shù)據(jù)，并基于所采集的數(shù)據(jù)識別次同步振蕩頻信號；時(shí)變特性分析單元：用于通過時(shí)變分析算法對所述次同步振蕩頻信號進(jìn)行分析，提取振蕩頻率的時(shí)變性、振蕩幅度的時(shí)變性及振蕩相位的時(shí)變性；動態(tài)補(bǔ)償控制單元：用于根據(jù)時(shí)變特性應(yīng)用動態(tài)頻率補(bǔ)償控制算法，修正頻率抑制參數(shù)；自適應(yīng)控制單元：用于基于修正后的頻率抑制參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整系統(tǒng)輸出，并將控制信號施加至系統(tǒng)的執(zhí)行單元以抑制次同步振蕩。本發(fā)明，通過時(shí)頻分析技術(shù)(如短時(shí)傅里葉變換、小波變換等),能夠準(zhǔn)確提取次同步頻率分量及其主要特性(包括主頻率、幅度和相位),結(jié)合多維度動態(tài)特性參數(shù)，控制系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)識別振蕩的顯著性，并通過自適應(yīng)控制器基于實(shí)時(shí)反饋動態(tài)調(diào)整控制信號，確保在振蕩特性變化時(shí)抑制策略的有效性和穩(wěn)定性。尤其在振蕩頻率漂移和振蕩幅度波動時(shí)，動態(tài)頻率補(bǔ)償算法的引入避免了傳統(tǒng)固定頻率假設(shè)的局限性，大幅度降低了誤判和抑制不足的風(fēng)險(xiǎn)。[0016]本發(fā)明，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電網(wǎng)頻率、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷波動、勵(lì)磁狀態(tài)等運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，結(jié)合時(shí)變分析算法精確提取次同步振蕩信號的振蕩頻率、振蕩幅度和振蕩相位的時(shí)變特性，動態(tài)捕捉系統(tǒng)中頻率漂移和振蕩幅度變化，通過動態(tài)頻率補(bǔ)償控制算法，實(shí)時(shí)修正頻率抑制參數(shù)，使系統(tǒng)能夠在頻率發(fā)生漂移、負(fù)荷波動劇烈或系統(tǒng)拓?fù)渥兓那闆r下，快速響應(yīng)次同步振蕩的動態(tài)變化，顯著提升了對復(fù)雜電力系統(tǒng)動態(tài)環(huán)境的適應(yīng)能力。附圖說明[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的控制方法流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的控制裝置示意圖。具體實(shí)施方式[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。同時(shí)在這里做以說明的是，為了使實(shí)施例更加詳盡，下面的實(shí)施例為最佳、優(yōu)選實(shí)施例，對于一些公知技術(shù)本領(lǐng)域技術(shù)人員也可采用其他替代方式而進(jìn)行實(shí)施；而且附圖部分僅是為了更具體的描述實(shí)施例，而9S2:通過時(shí)變分析算法分析次同步振蕩頻信號的時(shí)變特性，時(shí)變特性包括振蕩頻電壓傳感器用于測量電網(wǎng)頻率fgrid,電流傳感器用于測量負(fù)荷波動△P(t),發(fā)電的有效值；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算：利用發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)速脈沖信號，計(jì)算轉(zhuǎn)速：勵(lì)磁狀態(tài)的計(jì)算：通過勵(lì)磁電流傳感器采集勵(lì)磁電流信號Iex(t),計(jì)算其均值和AIex=max(Iex(t)-min(I長度。[0024]振蕩頻率基于運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)分析得到，使用傅里葉變換對采集到的電網(wǎng)頻率,其中，F(xiàn)(f)是信號的頻譜，表示頻率f的幅度，,其中，F(xiàn)(fsso)是次同步頻率Rp,sso是負(fù)荷波動信號和次同步振蕩頻率信號的相關(guān)系數(shù)，如果Rp,sso>閾值(如0.8),則表明次同步振蕩信號顯著;率fsso進(jìn)行相似性分析，利用交叉功率譜計(jì)算：Pi.sso(f)=Frxf)·Fsf),其中，PIsso(f)是勵(lì)磁狀態(tài)信號與次同步振蕩頻率信號的交叉功率譜，F(xiàn)zax(f)是勵(lì)磁狀態(tài)信號S21,信號分離：通過濾波器提取中心頻率為fsso附近的信號xsso(t)標(biāo)頻率范圍內(nèi)的振蕩特性；分,其中,Xsso(t)應(yīng)的分量；大的頻率分量fsso(t):fsso(t)=argmaxf|X(f,t)Ifsso(t)表示振蕩頻率隨時(shí)間的變S24,振蕩幅度的時(shí)變性分析：對于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)t,計(jì)算fso(t)對應(yīng)頻率分量的幅S25,振蕩相位的時(shí)變性分析：對于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)t,計(jì)算fsso(t)對應(yīng)頻率分量的相示次同步振蕩信號的相位隨時(shí)間的變化。振蕩幅度的時(shí)變性A(fsso,t),表示振蕩強(qiáng)度隨時(shí)間的動態(tài)變化；△f(t)=fso(t)-fsso,ref:實(shí)際頻率偏差；△A(t)=A(fsso,t)-Aref:振蕩幅度偏差；Δφ(t)=φ(sso,t)-ref:振蕩相映射函數(shù)，將頻率抑制參數(shù)和其動態(tài)變化率轉(zhuǎn)化為控制器輸出信號u(t);表示為：時(shí)變特性分析單元：用于通過時(shí)變分析算法對所述次同步振蕩頻信號進(jìn)行分析，實(shí)時(shí)監(jiān)測電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，采集電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，采集電網(wǎng)頻率、負(fù)荷波動、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電