CN114204555A - 适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法。所述多重滤波通道检测方法由工频陷波器、多重滤波通道和动作阈值三部分构成；所述工频陷波器用来实现基波信号的消除；所述多重滤波通道中，每个通道针对特定频率范围内振荡信号的快速追踪，通过多重滤波通道对应多个频段，从而覆盖待检测频段全频段；所述动作阈值环节中，通过设定多重通道的动作阈值，确定振荡发生通道，输出振荡检测频率，实现待检测频段内振荡的快速检测。该检测方法可实现宽频带特定频段内振荡信号的快速检测，且振荡频率检测误差和检测速度可通过通道数进行主动控制，对于宽频振荡的检测具有良好的实时性、准确性和灵敏性。
Description
技术领域
本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法。
背景技术
“双高”背景下，发电侧、输电网络及配网侧的电力电子化，导致系统动态特性发生深刻的变化，其动态行为的交互作用所引发的宽频域振荡现象日益频繁。近年来，国内外电力系统均出现了多起与“双高”特性密切相关的宽频域振荡事故，并且涉及风电、光伏和柔直等多样化电力电子设备。电力系统宽频振荡可能会造成新能源脱网、系统停运、设备损坏等，威胁系统的设备安全和用电质量，已成为影响电力系统安全稳定运行的重要问题。因此，亟须提升电力系统对宽频振荡的检测能力，为振荡的有效抑制提供重要依据。
本发明提出了一种适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法。每个通道针对特定频率范围，通过多个通道对应多个频段，从而实现检测频段全频段的覆盖，最终实现待检测频段内振荡的快速检测。该检测方法可实现宽频范围内振荡的快速检测，且振荡频率检测误差和检测速度可通过通道数量进行主动控制，对于宽频振荡的检测具有良好的准确性和灵敏性。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法，检测装置由工频陷波器、多重滤波通道和动作阈值三部分构成；工频陷波器实现基波信号的消除后，每个通道针对特定频率范围内振荡信号的快速追踪；通过多个通道对应多个频段，从而覆盖待检测频段全频段，最终通过设定多重通道的动作阈值，确定振荡发生通道，输出振荡检测频率，实现待检测频段内振荡的快速检测；该检测方法可实现宽频带特定频段内振荡信号的快速检测，且振荡频率检测误差和检测速度可通过通道数进行主动控制，对于宽频振荡的检测具有良好的实时性、准确性和灵敏性。
实现上述目的所采用的解决方案为：
适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法的监测装置由工频陷波器、多重滤波通道和动作阈值三部分构成；所述工频陷波器用来实现基波信号的消除；所述多重滤波通道中，每个通道针对特定频率范围内振荡信号的快速追踪，通过多重滤波通道对应多个频段，从而覆盖待检测频段全频段；所述动作阈值环节中，通过设定多重通道的动作阈值，确定振荡发生通道，输出振荡检测频率；所述适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法包括如下步骤：
步骤1，给定待检测频段的下截和上截频率fL和fU，根据工频陷波器陷波效果，确定满足实际需求的陷波因子ξNF的取值范围，在该范围内选定陷波因子ξNF。
步骤2，设定频率误差系数γ为最大检测频率误差占总检测频率范围的比重，通道数量N和频率误差系数γ之间的对应关系为：
根据要求的振荡频率误差系数最大值和要求的通道数量最大值，确定通道数量N的取值范围，在该范围内选定通道数量N。
步骤3，根据等频带分布原则，分别计算N个通道中心频率fPLL_i(i＝1,2,…N)。
步骤4，考虑滤波器上升时间和通道对相邻通道中心频率处的衰减程度，确定满足条件的截止频率fLPF和阻尼比ξLPF的范围，进而在满足条件的范围内确定截止频率fLPF和阻尼比ξLPF。其中，滤波器上升时间为滤波器单位阶跃响应曲线到达稳态值90％所需要的时间。
步骤5，根据实际检测需求，设定动作阈值Gt。
本发明提供的一种适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法，能够实现宽频带特定频段内振荡信号的快速检测，并且振荡频率检测误差和检测速度可通过通道数进行主动控制，对于宽频振荡的检测具有良好的实时性、准确性和灵敏性。
附图说明
图1为适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法设计流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明中的技术方案进行更清晰清楚地描述，需要强调的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是为了限制本发明的应用范围。
图1给出了适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法设计流程图，所述适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法包括如下步骤：
步骤1，给定待检测频段的下截和上截频率fL和fU，根据工频陷波器陷波效果，确定满足实际需求的陷波因子ξNF的取值范围，在该范围内选定陷波因子ξNF。
步骤2，设定频率误差系数γ为最大检测频率误差占总检测频率范围的比重，通道数量N和频率误差系数γ之间的对应关系如式(1)所示
根据要求的振荡频率误差系数最大值和要求的通道数量最大值，确定通道数量N的取值范围，在该范围内选定通道数量N。
步骤3，根据等频带分布原则，分别计算N个通道中心频率fPLL_i(i＝1,2,…N)。
步骤4，考虑滤波器上升时间(即滤波器单位阶跃响应曲线到达稳态值90％所需要的时间)和通道对相邻通道中心频率处的衰减程度，综合以上两个因素，确定满足条件的截止频率fLPF和阻尼比ξLPF的范围，进而在满足条件的范围内确定截止频率fLPF和阻尼比ξLPF。
步骤5，根据实际检测需求，设定动作阈值Gt。
上述实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法，其特征在于，所述适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法的检测装置由工频陷波器、多重滤波通道和动作阈值三部分构成；所述工频陷波器用来实现基波信号的消除；所述多重滤波通道中，每个通道针对特定频率范围内振荡信号的快速追踪，通过多重滤波通道对应多个频段，从而覆盖待检测频段全频段；所述动作阈值环节中，通过设定多重通道的动作阈值，确定振荡发生通道，输出振荡检测频率；所述适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法包括如下步骤：
步骤1，给定待检测频段的下截和上截频率fL和fU，根据工频陷波器陷波效果，确定满足实际需求的陷波因子ξNF的取值范围，在该范围内选定陷波因子ξNF；
步骤2，设定频率误差系数γ为最大检测频率误差占总检测频率范围的比重，通道数量N和频率误差系数γ之间的对应关系为：
步骤3，根据等频带分布原则，分别计算N个通道中心频率fPLL_i(i＝1,2,…N)；
步骤4，考虑滤波器上升时间和通道对相邻通道中心频率处的衰减程度，确定满足条件的截止频率fLPF和阻尼比ξLPF的范围，进而在满足条件的范围内确定截止频率fLPF和阻尼比ξLPF；
步骤5，根据实际检测需求，设定动作阈值Gt。
2.根据权利要求1所述的适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法，其特征在于，根据要求的振荡频率误差系数最大值和要求的通道数量最大值，确定通道数量N的取值范围，在该范围内选定通道数量N。
3.根据权利要求1所述的适用于宽频带振荡的多重滤波通道检测方法，其特征在于，所述滤波器上升时间为滤波器单位阶跃响应曲线到达稳态值90％所需要的时间。
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