数学形态学和ESPRIT在低频振荡分析中的应用.pdf

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1、第24卷第6期电力系统及其自动化学报Vo1．24No．6ProceedingsoftheCSU—EPSADec．20122012年12月数学形态学和ESPRIT在低频振荡分析中的应用聂永辉，荣令玉。，张立艳(1．东北电力大学教务处，吉林132012；2．西安交通大学电气工程学院，西安710049；3．华能九台电厂运行部，吉林130501；4．陕西省电力公司铜川供电局，铜川727100)摘要：为了准确地辨识电力系统低频振荡模态参数，该文提出了基于数学形态学MM(mathematicalmorphol—ogy)和总体最小二乘法的旋转不变技术TLS-ESPRIT(tota

2、lleastsquares—estimationofsignalparametersviarotationa1invariancetechnique)的电力系统低频振荡模态参数识别新方法。首先运用基于数学形态学原理而构成形态滤波器对含有噪声的电力系统低频振荡测量信号进行滤波和平稳化处理，去除噪声，提高辨识精度；然后由TLS-ESPRIT算法辨识出电力系统低频振荡模态参数，该算法把信号分成信号子空间和噪声子空间，能够得到更符合电力系统实际的降阶模型和主导模态，有助于电力系统振荡特性分析和阻尼控制器的设计研究。数值仿真分析表明该方法的可行性和有效性。关键词：低频振荡；参

3、数辨识；总体最小二乘法一旋转不变技术；数学形态学；主导模态中图分类号：TM711文献标志码：A文章编号：1003-8930(2012)06—0123—05LowFrequencyOscillationAnalysisUsingMathematicalMorphologyandESPRITNIEYong—hui，RONGLing—yu。，ZHANGLi—yan(1．AcademicAdministration，NortheastDianliUniversity，Jilin132012，China；2．ElectricalEngineeringCollege，Xi'an

4、JiaotongUniversity，Xi'an710049，China；3．OperationDepartment，HuanengJiutaiPowerPlant，Jilin130501，China；4．TongchuanPowerSupplyBureau，ShanxiElectricPowerCompany，Tongchuan727100，China)Abstract：Toaccuratelyidentifypowersystemlowfrequencyoscillationmodeparameters，thepaperproposesanewapproachb

5、asedonmathematicalmorphology(MM)andtotalleastsquares—estimationofsignalparametersviarotationalinvariancetechnique(TLS-ESPRIT)．Firstly，themeasuredlowfrequencyoscillationsignalswithnoisewillbefilteredwiththemOrph0lOgica1filterbasedontheprincipleofMM，whicheffectivelyre—movesnoiseandimprov

6、estheidentificationaccuracy．AndThenthe1OWfrequencyoscillationparameterscanbeobtainedthroughTLS-ESPRIT，whichdivideasignalintosignalsubspaceandnoisesubspace．Andthenthereduced—ordermodelanddominantmodeobtainedgreatlyreflectsthelowoscillationcharacteristics．ThiscanhelptOanalyzethepowersyst

7、emoscillationcharacteristicsanddevisepowersystemdampingcontroller．Numericalsimulationshowsthefeasibilityandeffectivenessoftheproposedapproach．Keywords：lowfrequencyoscillation；parameteridentification；totalleastsquares—estimationofsignalparame—tersviarotationalinvariancetechnique(TLs_E