基于模態(tài)分離法和隨機(jī)共振反演識(shí)別技術(shù)的低頻振蕩分析
發(fā)布時(shí)間:2022-07-04 20:14
隨著可再生能源互聯(lián)結(jié)構(gòu)的日益擴(kuò)大、柔性交直流輸電的大規(guī)模投建以及直流配網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,全球電網(wǎng)進(jìn)入了一個(gè)大區(qū)聯(lián)網(wǎng)和整體資源優(yōu)化配置的新形態(tài)電力系統(tǒng)時(shí)期。高放大倍數(shù)快速勵(lì)磁系統(tǒng)的大量使用雖有效提升了電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性和電壓質(zhì)量,但同時(shí)導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)弱聯(lián)網(wǎng)增多,加劇了欠阻尼低頻振蕩的發(fā)生。通過(guò)廣域測(cè)量系統(tǒng)對(duì)低頻振蕩信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí),我們發(fā)現(xiàn)振蕩信號(hào)與系統(tǒng)隨機(jī)波動(dòng)的形態(tài)較為接近并時(shí);祀s噪聲,這使得振蕩信號(hào)與噪聲和隨機(jī)波動(dòng)難以區(qū)分。與此同時(shí),電力系統(tǒng)低頻振蕩信號(hào)是典型的多分量混噪信號(hào),這給低頻振蕩信號(hào)特征提取工作帶來(lái)了較大困難。因此,精確提取噪聲背景下低頻振蕩各主導(dǎo)模式信息對(duì)提升電力系統(tǒng)監(jiān)視功能以及保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。本文將近幾年提出的具有較強(qiáng)非平穩(wěn)信號(hào)處理能力的變分模態(tài)分解算法和經(jīng)驗(yàn)小波變換算法作為采集信號(hào)的預(yù)處理算法,并結(jié)合隨機(jī)共振理論實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)低頻振蕩信號(hào)的特征在線(xiàn)辨識(shí)。本文首先針對(duì)低頻振蕩信號(hào)的特性,對(duì)傳統(tǒng)的低頻振蕩信號(hào)預(yù)處理算法--經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法的原理進(jìn)行了介紹,鑒于該方法處理低頻振蕩信號(hào)時(shí)極易造成模態(tài)混疊、丟失和失真的現(xiàn)象,同時(shí)該方法的抗噪性能較差,文中引入了變分模...
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 低頻振蕩發(fā)生機(jī)理及研究現(xiàn)狀
1.3 低頻振蕩模態(tài)辨識(shí)方法及研究現(xiàn)狀
1.3.1 基于模型的辨識(shí)方法
1.3.2 基于量測(cè)數(shù)據(jù)的辨識(shí)方法
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 低頻振蕩信號(hào)預(yù)處理主導(dǎo)模態(tài)分離算法分析
2.1 引言
2.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法
2.3 變分模態(tài)分解算法
2.4 經(jīng)驗(yàn)小波變換分解算法
2.5 基于帶寬總和限定策略的改進(jìn)變分模態(tài)分解算法分析
2.6 基于平頂包絡(luò)鏡面延拓策略的改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)小波變換分解算法分析
2.6.1 基于OSF最大濾波原理的平頂上包絡(luò)線(xiàn)分析
2.6.2 有效主導(dǎo)平頂?shù)奶崛?br> 2.6.3 邊界的確定
2.7 算例分析
2.7.1 EMD與SVMD分解法的適用性分析
2.7.2 EWT與IEWT分解法的適用性分析
2.8 本章小結(jié)
第3章 基于噪能轉(zhuǎn)移隨機(jī)共振反演識(shí)別技術(shù)的低頻振蕩信號(hào)特征提取
3.1 引言
3.2 非線(xiàn)性模型-朗之萬(wàn)方程
3.3 隨機(jī)共振原理
3.3.1 絕熱近似理論
3.3.2 線(xiàn)性響應(yīng)理論
3.3.3 自適應(yīng)隨機(jī)共振理論
3.4 隨機(jī)共振信噪比及信噪比增益
3.5 Duffing振子廣義調(diào)參隨機(jī)共振理論的研究
3.5.1 Duffing振子隨機(jī)共振機(jī)理
3.5.2 Duffing振子廣義調(diào)參隨機(jī)共振
3.6 隨機(jī)共振反演識(shí)別技術(shù)分析
3.7 隨機(jī)共振反演識(shí)別技術(shù)在振蕩參數(shù)辨識(shí)中的適用性分析
3.7.1 經(jīng)SVMD預(yù)處理后的主導(dǎo)模態(tài)參數(shù)提取
3.7.2 經(jīng)IEWT預(yù)處理后的主導(dǎo)模態(tài)參數(shù)提取
3.8 本章小結(jié)
第4章 基于模態(tài)分離和隨機(jī)共振反演識(shí)別技術(shù)的低頻振蕩在線(xiàn)辨識(shí)仿真分析
4.1 引言
4.2 IEEE16機(jī)68節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)仿真算例
4.2.1 基于SVMD和隨機(jī)共振反演識(shí)別技術(shù)的振蕩算例分析
4.2.2 基于IEWT和隨機(jī)共振反演識(shí)別技術(shù)的振蕩算例分析
4.3 電網(wǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
4.3.1 東北電網(wǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
4.3.2 華北地區(qū)某電廠(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于MEMD和HHT的電力系統(tǒng)低頻振蕩模式識(shí)別方法研究[J]. 葛維春,殷祥翔,葛延峰,屈超,黃鑫,王長(zhǎng)江. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020(06)
[2]一種基于Prony分析的水電機(jī)組調(diào)速器PID參數(shù)切換方法[J]. 張建新,江出陽(yáng),蘇寅生,謝惠藩,劉蔚,陳剛,蔡?hào)|陽(yáng),周挺輝. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2019(12)
[3]光儲(chǔ)一體化并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的慣量阻尼機(jī)理分析[J]. 吳永斌,王素娥,熊連松,張東輝,許昭. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2020(06)
[4]基于EMD盲源分離算法的電力系統(tǒng)低頻振蕩模式識(shí)別[J]. 郁宇浩,張會(huì)林. 電子測(cè)量技術(shù). 2020(02)
[5]考慮多振蕩模式的多頻段電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)整定方法[J]. 江崇熙,石鵬,黃偉,周靖皓,甘德強(qiáng). 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2020(04)
[6]EEMD-RobustICA和Prony算法在電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)辨識(shí)中的應(yīng)用[J]. 趙峰,吳夢(mèng)娣. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2019(10)
[7]改進(jìn)EMD的多信號(hào)Prony電力系統(tǒng)低頻振蕩分析[J]. 王雨虹,董瑞. 控制工程. 2019(07)
[8]基于SURE小波閾值消噪和MCEEMD-HHT的低頻振蕩分析[J]. 陳堅(jiān),劉思議,金濤. 高電壓技術(shù). 2020(01)
[9]基于相鄰系數(shù)TQWT與改進(jìn)TLS-ESPRIT算法的電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)辨識(shí)[J]. 劉思議,張程,金濤. 高電壓技術(shù). 2019(03)
[10]基于自適應(yīng)變分模態(tài)分解的電力系統(tǒng)機(jī)電振蕩特征提取[J]. 王麗馨,蔡國(guó)偉,楊德友,孫正龍. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(04)
博士論文
[1]基于廣域測(cè)量技術(shù)的電力系統(tǒng)低頻振蕩問(wèn)題研究[D]. 李尚遠(yuǎn).浙江大學(xué) 2019
碩士論文
[1]基于耦合、聯(lián)合和非對(duì)稱(chēng)雙穩(wěn)態(tài)的隨機(jī)共振系統(tǒng)的微弱信號(hào)檢測(cè)研究[D]. 張義俊.重慶郵電大學(xué) 2019
[2]低頻振蕩多參數(shù)影響因素及機(jī)理研究[D]. 魯海峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]電力系統(tǒng)持續(xù)低頻振蕩辨識(shí)算法研究[D]. 汪艷.合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[4]基于改進(jìn)VMD-HT的電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)辨識(shí)[D]. 劉宏波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[5]基于Prony算法的電力系統(tǒng)低頻振蕩特征辨識(shí)[D]. 楊婷.華中科技大學(xué) 2018
[6]基于ARMA遞推算法的電力系統(tǒng)低頻振蕩模式在線(xiàn)辨識(shí)研究[D]. 龔嘯.重慶大學(xué) 2011
本文編號(hào):3655851
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 低頻振蕩發(fā)生機(jī)理及研究現(xiàn)狀
1.3 低頻振蕩模態(tài)辨識(shí)方法及研究現(xiàn)狀
1.3.1 基于模型的辨識(shí)方法
1.3.2 基于量測(cè)數(shù)據(jù)的辨識(shí)方法
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 低頻振蕩信號(hào)預(yù)處理主導(dǎo)模態(tài)分離算法分析
2.1 引言
2.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法
2.3 變分模態(tài)分解算法
2.4 經(jīng)驗(yàn)小波變換分解算法
2.5 基于帶寬總和限定策略的改進(jìn)變分模態(tài)分解算法分析
2.6 基于平頂包絡(luò)鏡面延拓策略的改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)小波變換分解算法分析
2.6.1 基于OSF最大濾波原理的平頂上包絡(luò)線(xiàn)分析
2.6.2 有效主導(dǎo)平頂?shù)奶崛?br> 2.6.3 邊界的確定
2.7 算例分析
2.7.1 EMD與SVMD分解法的適用性分析
2.7.2 EWT與IEWT分解法的適用性分析
2.8 本章小結(jié)
第3章 基于噪能轉(zhuǎn)移隨機(jī)共振反演識(shí)別技術(shù)的低頻振蕩信號(hào)特征提取
3.1 引言
3.2 非線(xiàn)性模型-朗之萬(wàn)方程
3.3 隨機(jī)共振原理
3.3.1 絕熱近似理論
3.3.2 線(xiàn)性響應(yīng)理論
3.3.3 自適應(yīng)隨機(jī)共振理論
3.4 隨機(jī)共振信噪比及信噪比增益
3.5 Duffing振子廣義調(diào)參隨機(jī)共振理論的研究
3.5.1 Duffing振子隨機(jī)共振機(jī)理
3.5.2 Duffing振子廣義調(diào)參隨機(jī)共振
3.6 隨機(jī)共振反演識(shí)別技術(shù)分析
3.7 隨機(jī)共振反演識(shí)別技術(shù)在振蕩參數(shù)辨識(shí)中的適用性分析
3.7.1 經(jīng)SVMD預(yù)處理后的主導(dǎo)模態(tài)參數(shù)提取
3.7.2 經(jīng)IEWT預(yù)處理后的主導(dǎo)模態(tài)參數(shù)提取
3.8 本章小結(jié)
第4章 基于模態(tài)分離和隨機(jī)共振反演識(shí)別技術(shù)的低頻振蕩在線(xiàn)辨識(shí)仿真分析
4.1 引言
4.2 IEEE16機(jī)68節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)仿真算例
4.2.1 基于SVMD和隨機(jī)共振反演識(shí)別技術(shù)的振蕩算例分析
4.2.2 基于IEWT和隨機(jī)共振反演識(shí)別技術(shù)的振蕩算例分析
4.3 電網(wǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
4.3.1 東北電網(wǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
4.3.2 華北地區(qū)某電廠(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于MEMD和HHT的電力系統(tǒng)低頻振蕩模式識(shí)別方法研究[J]. 葛維春,殷祥翔,葛延峰,屈超,黃鑫,王長(zhǎng)江. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020(06)
[2]一種基于Prony分析的水電機(jī)組調(diào)速器PID參數(shù)切換方法[J]. 張建新,江出陽(yáng),蘇寅生,謝惠藩,劉蔚,陳剛,蔡?hào)|陽(yáng),周挺輝. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2019(12)
[3]光儲(chǔ)一體化并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的慣量阻尼機(jī)理分析[J]. 吳永斌,王素娥,熊連松,張東輝,許昭. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2020(06)
[4]基于EMD盲源分離算法的電力系統(tǒng)低頻振蕩模式識(shí)別[J]. 郁宇浩,張會(huì)林. 電子測(cè)量技術(shù). 2020(02)
[5]考慮多振蕩模式的多頻段電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)整定方法[J]. 江崇熙,石鵬,黃偉,周靖皓,甘德強(qiáng). 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2020(04)
[6]EEMD-RobustICA和Prony算法在電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)辨識(shí)中的應(yīng)用[J]. 趙峰,吳夢(mèng)娣. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2019(10)
[7]改進(jìn)EMD的多信號(hào)Prony電力系統(tǒng)低頻振蕩分析[J]. 王雨虹,董瑞. 控制工程. 2019(07)
[8]基于SURE小波閾值消噪和MCEEMD-HHT的低頻振蕩分析[J]. 陳堅(jiān),劉思議,金濤. 高電壓技術(shù). 2020(01)
[9]基于相鄰系數(shù)TQWT與改進(jìn)TLS-ESPRIT算法的電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)辨識(shí)[J]. 劉思議,張程,金濤. 高電壓技術(shù). 2019(03)
[10]基于自適應(yīng)變分模態(tài)分解的電力系統(tǒng)機(jī)電振蕩特征提取[J]. 王麗馨,蔡國(guó)偉,楊德友,孫正龍. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(04)
博士論文
[1]基于廣域測(cè)量技術(shù)的電力系統(tǒng)低頻振蕩問(wèn)題研究[D]. 李尚遠(yuǎn).浙江大學(xué) 2019
碩士論文
[1]基于耦合、聯(lián)合和非對(duì)稱(chēng)雙穩(wěn)態(tài)的隨機(jī)共振系統(tǒng)的微弱信號(hào)檢測(cè)研究[D]. 張義俊.重慶郵電大學(xué) 2019
[2]低頻振蕩多參數(shù)影響因素及機(jī)理研究[D]. 魯海峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]電力系統(tǒng)持續(xù)低頻振蕩辨識(shí)算法研究[D]. 汪艷.合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[4]基于改進(jìn)VMD-HT的電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)辨識(shí)[D]. 劉宏波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[5]基于Prony算法的電力系統(tǒng)低頻振蕩特征辨識(shí)[D]. 楊婷.華中科技大學(xué) 2018
[6]基于ARMA遞推算法的電力系統(tǒng)低頻振蕩模式在線(xiàn)辨識(shí)研究[D]. 龔嘯.重慶大學(xué) 2011
本文編號(hào):3655851
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