0，OOOHz,采样时长为10s，有效值为20kV，存在2%的噪声。
[0031]步骤2:对步骤I获得的三相电压测试信号，进行信号预处理4 ;预处理程序包括:信号加时间窗、信号重米样、信号标幺化和信号滤波。
[0032]对于本实施例，步骤2的具体过程为:
[0033]I)信号加时间窗:对米集的三相电压测试信号加时间窗，时间窗长度为10s。
[0034]2)信号重采样:对三相电压测试信号按1，OOOHz进行重采样，重采样频率1，OOOHz的选取是以保证检测精度为前提，兼顾检测过程中的计算量和速度。
[0035]3)信号标幺化:对重采样后的三相电压信号均除以电压基准值(20kV)。电压标幺化的目的是为了保证正常检测时不触发限幅环节；
[0036]4)信号滤波:使用低通滤波器对信号进行滤波处理，截止频率为10Hz。信号滤波处理的目的是减小高频噪声对检测系统的影响。
[0037]步骤3:将步骤2处理后的三相电压信号进行Park变换6，得到三相电压信号Uabc在旋转坐标系dqO上的投影U_;Park变换6的相角初始值按经验数据选取。
[0038]对于本实施例，Park变换6的相角初始值定为O。
[0039]步骤4:对于步骤3得到的电压信号U_，选取旋转坐标系dqO中d轴的电压信号Ud，将Ud送入PI环节7，消除误差，并滤除高次谐波和高频噪音，得到的信号即为系统转速偏差量信号d?，单位为rad/S ;PI环节7的比例放大倍数和积分时间常数参照经验数据设定一组值；PI环节7的积分环节的积分初始值按经验数据选取。
[0040]对于本实例，PI环节7的比例放大倍数取值为50，积分时间常数取值为0.01，PI环节7的积分环节的积分初始值选为O。
[0041 ] 步骤5:对步骤4中得到的转速偏差量信号d ω，加上2 π f^ (4为系统基本频率)，并送入积分环节8 (积分环节8的参数按经验数据选取)，得到相角信号Θ，单位为rad ;再将Θ作为下一组采样数据进行步骤3时的相角初始值。步骤3到步骤5构成检测系统5，具体流程框图见图2。
[0042]对于本实施例，积分环节8的积分时间常数取值为1，积分初始值定为O。
[0043]步骤6:观察步骤4中得到的转速偏差量信号d?即为系统振荡信号，检测系统振荡信号，从而判断系统是否存在低频振荡。
[0044]对于本实施例，将系统振荡信号进行FFT (Fast Fourier Transformat1n，快速傅里叶变换)作为检测系统是否发生低频振荡的方法。
[0045]步骤7:待所有采集数据处理完后，检查该段电压信号得到的转速偏差量信号d?的精度等指标是否符合要求；若符合要求，则进入步骤8 ;否则，参照整定原则修改参数值，重新进行步骤2-6，直至符合要求为止。
[0046]对于本实施例，根据之前选择的参数，初始化过程在0.3s时结束，之后检测技术得到的转速偏差量信号与参考振荡信号很接近，满足精度要求，为了更好的检测信号的精度，对参考振荡信号和转速偏差量信号分别进行了 FFT，结果表明检测信号在IHz和2Hz对应的幅值与参考振荡信号完全一致。具体结果见图3。
[0047]步骤8:重复步骤1-6，即可实现低频振荡信号的实时检测。
【主权项】
1.一种基于机端三相电压信号的低频振荡检测方法，其特征在于，包括: 步骤1、信号采集步骤:测量发电机机端的三相电压信号； 步骤2、信号预处理步骤:对测量的发电机机端的三相电压信号进行信号预处理； 步骤3、信号检测步骤:对经预处理的三相电压信号进行Park变换得到三相电压信号Uab。在旋转坐标系dqO上的投影U _，对投影U_在旋转坐标系dqO中d轴的电压信号U ,?用PI环节控制处理得到系统转速偏差量信号d?。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于:所述信号检测步骤还包括，对系统转速偏差量信号d?进行积分处理得到相角信号Θ，并将相角信号Θ作为Park变换的输入相角。
3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于:所述积分处理的输入信号为系统转速偏差量信号do加上2 JT &，其中&为系统基本频率。
4.根据权利要求1、2或3所述的检测方法，其特征在于:所述预处理包括:信号加时间窗、信号重米样、信号标幺化和信号滤波。
5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于:信号所加时间窗的长度为2?3个振荡周期，考虑到低频振荡的频率范围为0.2?2.5Hz，时间窗长度设为10?15s，信号重采样的频率为500?2000Hz，信号标么化变换后保证信号的幅值在-1.5?1.5pu之间，信号滤波为低通滤波，截止频率选取范围为100?200Hz。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于:所述PI环节控制的比例放大倍数取值范围为40?100，积分时间常数取值范围为0.0001?0.02，积分环节的积分初始值在-1?I范围内选取。
7.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于:积分处理的积分初始值取值范围为-0.1?0.lrad，积分时间常数取值为I。
8.一种基于机端三相电压信号的低频振荡检测系统，其特征在于，包括: 互感测量模块，用于测量发电机机端的三相电压信号； 信号预处理模块，用于对所述互感器测量模块测量的三相电压信号进行预处理； 检测系统模块，包括Park变换模块、PI环节模块以及积分环节模块，所述Park变换模块用于对输入的经预处理的三相电压信号进行Park变换，得到三相电压信号Uab。在旋转坐标系dqO上的投影Udt^所述PI环节模块，用于对投影U _在旋转坐标系dqO中d轴的电压信号Ud&理得到系统转速偏差量信号d? ;所述积分环节模块，用于对系统转速偏差量信号d?进行积分处理得到相角信号Θ。
【专利摘要】本发明涉及的是电力系统的安全与稳定领域，具体是基于机端三相电压信号的低频振荡检测方法及系统，其中检测方法包括：信号采集步骤：测量发电机机端的三相电压信号；信号预处理步骤：对测量的发电机机端的三相电压信号进行信号预处理；信号检测步骤：对经预处理的三相电压信号进行Park变换得到三相电压信号Uabc在旋转坐标系dq0上的投影Udq0，对投影Udq0在旋转坐标系dq0中d轴的电压信号Ud采用PI环节控制处理得到系统转速偏差量信号dω。本发明成本较低且易于实现，无需增加新的测量点就能较好的检测发电厂站的低频振荡情况，对厂站的安全稳定运行等具有重要的工程应用价值。
【IPC分类】G01R31-00
【公开号】CN104808089
【申请号】CN201510232506
【发明人】王西田, 邓彤天, 王家胜, 黄耀
【申请人】贵州电力试验研究院, 南京中大趋势测控设备有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年5月8日