Teagar能量算子在低频振荡模式识别中应用.pdfVIP

Teagar 能量算子在低频振荡模式识别中的应用 王娜娜，刘涤尘，廖清芬，唐 飞 (武汉大学电气工程学院，湖北武汉 430072) 摘 要：随着“全国联网”格局的初步形成，低频振荡问题 别，在8 机36 节点系统验证了算子处理电力系统 成为威胁电力系统安全、稳定与可靠运行的重要因素之 低频振荡信号的有效性和实用性。 一。通常，联络线上频率为0.1~2.5Hz 之间的功率振荡， 1 Teagar 能量算子 称为低频振荡，也称机电振荡，振荡频率的快速辨识对电 Teagar 在研究非线性语音建模时，引入了一 力系统低频振荡的模式识别和振型判断具有重要意义。鉴 种非常简单的数学算法，利用信号相邻的三个点 于Teagar 能量算子(Teagar energy operator，简称TEO)具 跟踪信号的能量，该方法即所谓的非线性能量跟 有快速响应能力和健壮性，本文将其引入到电力系统低频 振荡模式识别中，实现振荡频率和幅值的在线计算。8 机 踪算子，称之为 Teagar 能量算子；后来 Kaiser 36 节点算例分析验证了算子的实用性。Teagar 能量算子 系统地对算法的性质和作用进行了详细研究，极 为低频振荡在线分析提供了一个新的思路，在低频振荡预 大地推进了该算法在语音处理、图像处理等领域 警及其控制研究中具有良好的应用前景。 的应用，因此，该算子有时又称为 Teagar-Kaiser [6~7] 关键词：电力系统；低频振荡；Teagar 能量算子；频率检 能量算子 。文献[8] 中将Teagar 能量算子应用 测 到电能质量检测方面，文献[9] 中用算子进行机械 故障诊断，均取得了比较好的效果。 0 引言 1.1 Teagar 能量算子的物理意义 随着我国电力系统的发展，西电东输南北互 设一个不受外力作用的非阻尼自由振荡系 供战略的实施，我国大区电网之间的互联已经进 统，它由一个质量为m 的质点和弹性系数为k 的 入了规划和实施阶段。系统的规模的扩大、互联 弹簧组成，根据牛顿运动定律，在时刻 t ，质点 以及大型机组快速励磁系统的采用，电力系统低 [1~3] 的位移x 满足二阶微分方程 频振荡问题也随之凸现 。低频振荡有两类表现 2 形式：一类为区间振荡模式，它是系统的一部分 d x k 2 + x = 0 (1) dt m 机群相对于另一部分机群的振荡，其频率范围为 解此方程得质点的运动轨迹为 0.1~0.7Hz，这种振荡的危害性较大，一经发生会