Prony法在同步发电机参数辨识中应用

提出在同步发电机短路试验中应用Prony法实现参数辨识。用Prony法对三相短路电流实测数据进行指数函数的最小二乘拟合,可确定同步发电机的大部分参数。同步发电机参数辨识分4步实现:确定Prony法中的拟合模型阶数、采样总数和采样间隔;对空载三相短路电流进行实测或录波;利用Prony法辨识三相短路电流中各分量对应的特征量;利用所得特征量辨识同步发电机参数。通过对算例发电机进行数值辨识,结果表明该方法的有效性。研究结果显示:取采样时间间隔约为2ms时,辨识效果好;辨识精度与算法中拟合模型阶数、采样时间间隔和采样总数有关,并受信号中噪声的影响,需加以改进。     

吴方法在电力系统突然短路电磁暂态过程中的应用

电力系统暂态变量通常是具有衰减幅值的正弦函数的线性组合，Prony频谱是一种恰当的描述，进而，解微分方程中的暂态变量即转化为用代数方程Prony频谱中的各个系数，MAPLE软件包是吴方法用于非线性代数方程的工具，用它可以解得电力系统突然短路电磁暂态过程中各阶段的初值和衰减时间常数，通过上述途径，将吴方法和Prony分析相结合应用于电力系统电磁暂态辨识，吴方法就成为求解电力系统电磁暂态解析解的有效方法。     

采用改进Prony算法的电力系统故障暂态信号分析

为提高对含有谐波、间谐波和衰减直流分量的电力系统故障暂态信号的分析精度,提出基于改进Prony算法的暂态信号分析方法。Prony算法的模型具有能较准确描述故障暂态信号特征、直接提取信号频率的优点。先采用差分算法滤除衰减直流分量并对高频信号进行放大以提高Prony算法的分析精度,利用Prony算法对信号中含有的频率分量进行估计,以确定神经网络的神经元个数和训练的初始值。将各频率分量的频率作为神经网络训练待定的权值,同时估计各频率分量的频率和幅值。仿真结果证明了所提方法的快速性和有效性。     

含双馈风电机组的电力系统短路电流实用计算方法

分析了电网发生对称短路故障时双馈风电机组的电磁暂态模型和定、转子磁链的故障暂态过程,推导出不同定子电压跌落程度下双馈风电机组定子短路电流的表达式,提出可有效减小短路电流计算误差的定子电压跌落系数修正方法,并通过仿真计算验证了修正后短路电流表达式的准确性。提出了含双馈风电机组的电力系统发生对称短路故障时的短路电流实用计算方法。以故障点为分界,将电力系统简化等值为含发电机支路和系统支路的二支路网络,求取发电机支路和系统支路短路电流周期分量的运算曲线,确定短路点短路电流周期分量的幅值,推导了短路点短路电流非周期分量和转子频率分量的表达式。     

基于改进FastICA和Prony算法的同步电机参数辨识

电力系统模型及参数的准确性对系统动态仿真至关重要。针对Prony算法在辨识同步电机参数存在对环境噪声敏感及输入数据要求较高的问题,提出一种结合经验模态分解的快速独立分量分析方法以实现对短路电流噪声信号的提取。首先对理想同步电机短路电流做经验模态分解,获取1组固有模态函数;然后通过计算各函数的互相关系数,找出独立性最强的几个分量,与原含噪短路电流及残余项一起作为快速独立分量分析方法的输入,输出1组独立分量,其中1个分量作为噪声估计量,进而得到去噪后的短路电流;最后利用Prony算法对去噪后的短路电流分析,辨识出同步电机瞬态及超瞬态参数。数字仿真结果验证了所提方法的可行性与有效性。     

采用Prony与粒子群算法的电力暂态信号分析

为了提高对含有谐波/间谐波、衰减直流分量和噪声的电力故障暂态信号的分析精度,提出了基于改进Prony算法与粒子群优化算法相结合的电力故障暂态信号分析方法。该文先采用多小波方法对信号进行消噪处理,再利用差分算法滤除衰减直流分量并对高频信号进行放大,以提高Prony算法的分析精度;然后利用改进Prony算法估计出信号中含有的频率个数和相关参量的粗略估计值,以此为基础建立电力参数模型,以得到的相关参量的粗略估计值作为算法的初始种群值,并估计出各参量的范围,最后采用粒子群优化算法对模型进行求解。仿真结果表明,所提方法能对所研究的电力故障暂态信号进行精确分析。     

PSS/E BKDY短路计算模块评述

用PSS/E BKDY短路电流计算模块对上海电网短路电流的周期分量和直流分量进行了计算,用PSS/E机电暂态仿真结果对周期分量计算的准确性进行了校核,用EMTP电磁暂态仿真结果对非周期分量计算的准确性进行了校核.结果表明PSS/E BKDY模块能够较准确地计算短路电流周期分量衰减和直流分量衰减,其兼有应用简便性而有很好...     

基于旋转电机统一模型实现考虑动态负荷的多机系统短路电流衰减计算

为解决随着电源容量增加和电网网架的增强,使运行中的断路器开断能力裕度越来越低的问题,提出考虑动态负荷计算衰减的短路电流以校核断路器的开断能力的方法.本文首先采用旋转电机统一模型将单机系统短路电流周期分量衰减代数式转化为发电机、感应电动机(由动态负荷等效)电势衰减的代数式.其次,借鉴机电暂态计算中的坐标变换使单机下代数表达的衰减的旋转电机电势经坐标变换后与电网方程联立.最后,线性代数求解联立方程得到多机系统中衰减的短路电流周期分量,避免了像机电暂态仿真那样求解微分方程.结果与机电暂态仿真所得短路电流周期分量相比,误差很小.     

同步发电机短路故障参数的扩充Prony算法辨识

针对同步发电机短路故障问题,在分析同步发电机短路电流信号特点的基础上,提出了基于扩充Prony算法的同步发电机三相短路电流分段分析方法,建立了同步发电机突然三相短路电路模型。通过仿真分析得到拟合误差曲线以及A、B两相短路电流的模态信息。仿真结果表明:算法能够有效的提取各相电流信号的幅值、频率、相位和阻尼参数等模态信息,信号拟合精确度在10-5以上,是一种有效的同步发电机短路电流分析算法。     

短路电流直流分量实用计算方法研究

短路电流直流分量含量对断路器开断能力有很大影响,然而对直流分量的计算至今缺乏简单实用的方法。分析短路电流直流分量产生原理及其衰减特性,结合电力网络数学模型的特点,提出了基于转移阻抗理论的短路电流直流分量实用计算方法:将电力系统复杂网络近似简化为以短路点为中心的辐射形网络,求出各发电机所提供短路电流直流分量及其衰减情况,最终对所有分支短路电流直流分量求和近似计算出故障点短路电流直流分量。通过实用计算方案与EMTP仿真计算以及故障录波的对比分析,验证了该方法的准确性。     

基于Prony法的暂态扰动信号分析

应用Prony法对配电系统中的电容器操作事件和电压放大问题进行了机理分析,并将仿真信号分解为不同的分量。通过对不同仿真信号分解结果的比较,认为电容器投切时在用户端产生的放大电压是不同频率、阻尼、幅值和相位特征的谐振分量共同作用的结果,而且谐振分量的特征与配电系统的参数和结构紧密相关,通过改变配电系统参数和结构可以减小用户端出现的放大电压。测试结果表明Prony法能够对暂态信号中的衰减谐振分量进行建模,提取各分量的幅值、频率、相位和阻尼参数,验证了Prony法对暂态扰动信号分析的有效性。     

基于Prony算法的谐波和间谐波频谱估计

电力系统中,准确有效的确定信号中的各次谐波分量及间谐波信号,对于改善电能质量有着重要意义.在分析间谐波特性基础上,提出了一种基于Prony算法的信号分解法.该方法将指数变换的时频特性与谐波信号特性描述相结合,可以提供各种分量的特征指标,如频率、幅值、相位等,并利用最小二乘法得到高精度的拟合.经过电弧炉模拟系统试验证明,Prony 算法在谐波和间谐波信号分析中,可提供有效、准确的分析结果.     

基于Prony算法的高压电网故障与扰动信号的特征分析

高压电网的故障与扰动信号中含有大量的暂态分量,这些分量的幅值、频率、衰减因子和初相等参数可以用Prony算法得到。提出Prony算法的一种改进方案,使用"后向线性预测"和"QR分解"技术,实现较传统算法更高的运算效率和抗噪性能,较好地解决了传统算法分析结果中由于噪声干扰,信号的真实频率成分难于提取的问题。算例显示,所提出的Prony算法改进方案可以大大缩短计算耗时和提高分析的可靠性。     

小电流接地系统单相接地故障选线的算法探讨

通过对现有选线方法的分析及选线系统面临问题的探讨,提出采用改进的Prony算法提取故障零序电流的谐波分量,通过比较谐波分量的幅值和相位选出故障线路.实验结果表明,该方法可以准确的实现小电流接地系统单相接地故障的选线,并且无需区分暂态和稳态过程.     

基于Prony相对熵的故障投票选线新方法

提出一种小电流接地系统故障选线方法。先采用Prony分段拟合故障后首个T/4周期内的暂态零序电流信号,再依据能量最大原则遴选出表征故障特征信息的暂态主导分量,然后求取各线路相对于其他线路的暂态主导分量相对熵,最后提出采用初步投票与k值校验的故障投票选线机制对Prony相对熵数值进行投票。结果表明,该方法不仅能准确判定出故障发生的线路,而且可提高故障选线结果的可信度。     

分段Prony算法在特高压输电线路故障信号分析中的应用

本文在分析现有的基于相对均方误差的分段Prony算法受噪声干扰严重、分段不准确的基础上,提出了基于小波变换的分段Prony算法,该分段方法抗干扰能力强、计算速度快。文中对加入不同信噪比噪声的信号使用小波变换检测突变点对信号进行分段,得到较理想的分段结果,并对分段Prony算法各个子段之间参数关系进行分析和计算。同时针对带并联电抗器的特高压输电线路故障相恢复电压的特点,利用改进的分段Prony算法分别对发生瞬时性故障和永久性故障的故障相电压信号进行分析,提取出电压暂态分量,有效地区分出带并联电抗器的特高压输电线路的故障性质。     

基于特定频带的Prony暂态振荡检测方法

小波分析和Prony算法都是分析暂态信号的有效方法,但小波分析不能得到信号频点信息,Prony算法的实现需要事先判断信号发生时刻.该文通过比较二者的优缺点,结合小波分析时频局部化和Prony算法可以准确获取振荡模式特征的优点,提出基于特定频带的Prony暂态振荡检测方法,克服了基于特定频带的STFT检测方法由于振荡信号...     

基于暂态主频分量相关性分析的故障选线方法

提出了一种利用零序电流暂态主频分量相关性来进行小电流接地系统故障选线的新方法,以解决单纯利用零序电流选线效果不佳的问题。通过对故障零序电流特征的分析,提出了采用Prony算法来提取各线路暂态主频分量。利用故障后非故障线路暂态主频分量波形相似,而故障线路与非故障线路之间有着明显区别的特点,对其进行相关性分析,得出综合相关系数,实现正确选线。理论计算及仿真结果表明,该方法准确可靠,抗干扰能力强,无须整定,不受故障初相角、接地电阻、故障距离及接地方式的影响,进一步提高了保护的裕度。     

Performance comparison of three identification methods for theanalysis of electromechanical oscillations

This paper describes the results of a study to evaluate the performance of three identification methods for the study of low frequency electromechanical oscillations. The three identification methods considered are: the Steiglitz-McBride algorithm; the eigensystem realization algorithm; and the Prony method. The identification methods are used to identify low order linear systems of power systems modeled in standard transient stability programs. This is accomplished by processing the system response to a simple probing pulse. The frequency domain characteristics of several identified systems are compared using three power systems with lightly damped electromechanical modes