技术特征：
1.一种基于波形数据的宽频振荡监测方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、通过广域测量系统的同步相量测量单元对电网系统进行实时采样，得到各个时段的电信号波形序列；s2、对各个时段的电信号波形序列进行参数辨识，识别得到电信号波形的谐波和间谐波，以及谐波和间谐波在各个时段的幅值；s3、比较谐波和间谐波在各个时段的幅值，若谐波或间谐波的幅值持续增大，则电网系统发生了振荡；若谐波和间谐波的幅值均未持续增大，则电网系统未发生振荡。2.根据权利要求1所述的基于波形数据的宽频振荡监测方法，其特征在于，所述步骤s2中，对电信号波形序列进行参数辨识的方法包括以下步骤：a1、对电信号波形序列进行噪声强度估计，并根据噪声强度，设定数据窗的长度；a2、通过数据窗截取电信号波形序列，构建电信号hankel矩阵，并采用矩阵束法，根据电信号hankel矩阵求解得到电信号频率粗估值；a3、采用泰勒傅里叶变换，根据电信号频率粗估值和数据窗截取后的电信号波形序列，求解得到电信号参数精估值；a4、识别电信号参数精估值，得到电信号波形的谐波和间谐波，以及谐波和间谐波在电信号波形序列对应时段的幅值。3.根据权利要求2所述的基于波形数据的宽频振荡监测方法，其特征在于，所述步骤a1包括以下分步骤：a11、通过神经网络对电信号波形序列进行拟合去噪；a12、用去噪前的电信号波形序列减去去噪后的电信号波形序列，得到噪声序列；a13、根据噪声序列和去噪后的电信号波形序列，通过下式计算信噪比：其中，snr为信噪比，lg(
·
)为以10为底的对数函数，p
n
为根据噪声序列求解得到的噪声功率，p
s
为根据去噪后的电信号波形序列求解得到的信号功率；a14、根据信噪比，通过下式设定数据窗的长度：其中，n为数据窗的长度，f
s
为广域测量系统的同步相量测量单元的采样频率。4.根据权利要求3所述的基于波形数据的宽频振荡监测方法，其特征在于，所述步骤a2包括以下分步骤：a21、通过数据窗截取电信号波形序列；a22、根据数据窗截取后的电信号波形序列构建电信号hankel矩阵：
其中，hk为hankel矩阵，x(
·
)为电信号波形序列中的电信号波形采样值，l为矩阵束法抽头长度；a23、复制电信号hankel矩阵并删除其最后一行，得到第一转移矩阵；a24、复制电信号hankel矩阵并删除其第一行，得到第二转移矩阵；a25、根据第一转移矩阵和第二转移矩阵，求解得到m个特征值，m为电信号的信号分量总数；a26、根据m个特征值，求解得到电信号m个信号分量的频率粗估值。5.根据权利要求4所述的基于波形数据的宽频振荡监测方法，其特征在于，所述步骤a25通过下式，根据第一转移矩阵和第二转移矩阵，求解得到m个特征值：其中，λ＝[λ1,λ2,
…
λ
m
,
…
,λ
m-1
,λ
m
]为特征值序列，λ
m
为第m个特征值，m为闭区间[1,m]内的整数，h1为第一转移矩阵，h2为第二转移矩阵，为hermitian转置运算符，eigenvalue(
·
)为求取特征值的函数。6.根据权利要求5所述的基于波形数据的宽频振荡监测方法，其特征在于，所述步骤a26通过下式，根据m个特征值，求解得到电信号m个信号分量的频率粗估值：其中，为电信号第m个信号分量的频率粗估值，arctan(
·
)为反正切函数，t
s
为广域测量系统的同步相量测量单元的采样周期，im(
·
)为求取虚部的函数，re(
·
)为求取实部的函数。7.根据权利要求6所述的基于波形数据的宽频振荡监测方法，其特征在于，所述步骤a3包括以下分步骤：a31、设定泰勒傅里叶变换的阶数和迭代总次数，并初始化当前迭代次数为0；a32、根据电信号m个信号分量的频率粗估值，构建泰勒傅里叶基相量：b＝[b
i
,b2，
…
b
m
，
…
，b
m-1
，b
m
]
其中，b为泰勒傅里叶基相量，b
m
为泰勒傅里叶基相量的第m个元素，n为广域测量系统的同步相量测量单元的采样结果序列号，序列[-n,-(n-1),
…
,0,
…
,n-1,n]的长度为n，ω
m
为角频率，p为泰勒傅里叶变换的阶数，t为矩阵转置运算符；a33、根据泰勒傅里叶基相量和数据窗截取后的电信号波形序列，求解动态相量；a34、根据解动态相量，通过以下各式求解电信号参数精估值：a34、根据解动态相量，通过以下各式求解电信号参数精估值：a34、根据解动态相量，通过以下各式求解电信号参数精估值：其中，为电信号第m个信号分量的幅度精估值，为电信号第m个信号分量的相位精估值，为电信号第m个信号分量的频率精估值，为动态相量第m个元素的零阶导数，为动态相量第m个元素的一阶导数，abs(
·
)为求取幅值的函数，angle(
·
)为求取相位角的函数，j为虚数标识符；a35、将当前迭代次数增加1；a36、判断当前迭代次数是否大于迭代总次数，若是，则结束；若否，则用电信号所有的信号分量的频率精估值刷新电信号所有的信号分量的频率粗估值，并跳转至步骤a32。8.根据权利要求7所述的基于波形数据的宽频振荡监测方法，其特征在于，所述步骤a33根据泰勒傅里叶基相量和数据窗截取后的电信号波形序列，采用最小二乘法，通过下式求解动态相量：
x＝[x(-n)，x(-(n-1))，
…
，x(0)，
…
，x(n-1)，x(n)]
t
其中，为动态相量，x为数据窗截取后的电信号波形序列。
技术总结
本发明公开了一种基于波形数据的宽频振荡监测方法，涉及电力系统领域，包括：通过广域测量系统的同步相量测量单元对电网系统进行实时采样，得到各个时段的电信号波形序列；对各个时段的电信号波形序列进行参数辨识；比较谐波和间谐波在各个时段的幅值，若谐波或间谐波的幅值持续增大，则电网系统发生了振荡；若谐波和间谐波的幅值均未持续增大，则电网系统未发生振荡。本发明不需要安装额外的设备，只需要利用同步相量测量装置的数据便可对宽频范围内的振荡监测，降低了监测的成本，解决了宽频范围内对振荡信号的在线监测问题，并可根据噪声强度自适应确定所需数据的窗长以减少算法计算量，在工程中具有重要意义。在工程中具有重要意义。在工程中具有重要意义。
技术研发人员：项颂 陈璐 李阳 马继涛 吴晓丹 苏鹏 赵雪楠 尹洪全 尚国政 王杨 蒋小龙
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2022.06.15
技术公布日：2022/8/30