基于HHT的次同步谐振参数检测方法

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1、2009年6月吉林电力Jun．2009第37卷第3期(总第202期)JilinElectricPowerVo1．37No．3(Ser．No．202)基于HHT的次同步谐振参数检测方法SubsynchronousResonanceDetectingMethodBasedonHilbert～HuangTransform黄甲丁，祝磊，武新宇，王东(1．东北电力大学，吉林吉林132012；2．长治供电分公司，山西长治046000)摘要：基于能够精确提取频率分量的希尔伯特一黄变换HHT，对电力系统中的次同步谐振SSR进行了检测分析。首先采用小波滤除基频以

2、上的高次谐波，然后通过HHT中的经验模态分解EMD实现SSR模态分量的有效分离，最后对各分量进行希尔伯特(Hilbert)变换，计算其相应瞬时幅值和瞬时频率。结果表明，与以往文献所用方法相比，该方法可以更加精确地提取SSR的模态参数，有助于分析电力系统的SSR模态及阻尼控制器的设计研究。关键词：次同步谐振；希尔伯特一黄变换；经验模态分解Abstract：BasedonHilbert—Huangtransform(HHT)，whichcanextractfrequenciesprecisely，thispaperpresentamethodtod

3、etectandanalyzethesub—synchronousresonance(SSR)inpowersystem．ThismethoduseWavelettOeliminateultra—harmonicsabovebasicfrequency．Thenextractsubsynchronousfrequenciesbyempiricalmodedecomposition(EMD)．Finallygetthevalueofamplitudeandfrequencyofeachmodecomponents．Theresultofemula

4、tionshowsthatthismethodcanextractsignalcharacteristicsmorepreciselycomparingwithpreviousmethods，whichmayhelpinanalyzingsubsynchronousresonancemodeofpowersystemsanddesigningandresearchofdampingcontroller．Keywords：subsynchronousresonance(SSR)；Hilbert—Huangtransform(HHT)；empiri

5、calmodedecomposition(EMD)中图分类号：TM711文献标识码：A文章编号：1009—5306(2009)03—0020—04一直以来，电力系统次同步谐振(SSR)是困扰取出动态振荡特性以及丰富的系统暂态信息，同时系统安全稳定运行的问题之一，如何有效地阻尼该方法具有分辨率高并能有效地处理短数据样本的SSR是近年来的研究热点；而SSR模态参数的准优点：。确、有效提取则是一个难点。SSR是电力系统电气、与傅立叶变换及小波变换相比，HHT不存在基机械相互作用的不稳定运行状态j，其频率低于同函数的选择问题，完全根据信号的性质自适应进

6、行步频率，并与轴系的固有振荡频率有关。在具有串联分解，而且通过经验模态分解(EMD)的信号展开，补偿的电力系统中，存在低于额定频率的电气谐振幅度和频率调制也被清楚地分开，打破了固定幅度频率，当其中的一个频率与机组轴系的某个机械扭和固定频率的傅立叶变换的限制，得到了一个可变转振荡频率之和等于额定频率时，电气振荡与机械幅度和可变频率的信号描述方法，可以给出信号频扭转就可能相互助增。出现SSR后，轴系中产生很率变化的精确表达。大的扭矩，严重时可导致转轴出现裂缝甚至断裂。国内外很多学者从系统角度对SSR的机理做1理论基础了深入的分析“，但对谐振电气量的

7、检测研究得还很少。本文将希尔伯特一黄变换(HHT)应用于电力1．1次同步谐振的产生及分析系统SSR分析中以克服以往线性化分析方法的不采用IEEESSR工作组提出的第一基准模型系足。HHT方法作为近年来应用于非平稳、非线性信统(IEEEFirstBenchmarkMode1)作为研究对号分析的一种新方法，可以从振荡信号中准确地提象。。系统参数和接线方式如图1所示。收稿日期：2009—03—10作者简介：黄甲丁(1981一)，男，硕士研究生，研究方向为非线性系统理论在电力系统中的应用。·20·2009年6月Jun．2009第37卷第3期(总第202

8、期)Vo1．37No．3(Ser．No．202)其中，发电机转轴由6个质量块串接而成。它们A(LPA)、低压段B(LPB)、发电机(GEN)和励磁机依