基于多元同步压缩广义S变换的电力系统次同步振荡源定位

姜涛; 张鹏; 李雪; 刘博涵; 李国庆

doi:10.7500/AEPS20240629001

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基于多元同步压缩广义S变换的电力系统次同步振荡源定位

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于多元同步压缩广义S变换的电力系统次同步振荡源定位
- Location of Subsynchronous Oscillation Source in Power Systems Using Multivariate Synchrosqueezing Generalized S-Transform
- 电力系统自动化 2025年49卷第9期页码：135-145
- 作者机构：
  
  现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室（东北电力大学），吉林省吉林市 132012
- 作者简介：
  
  姜涛(1983—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统安全性和稳定性、可再生能源集成、综合能源系统。E-mail：electricpowersys@163.com
  张鹏(1998—)，男，硕士研究生，主要研究方向：电力系统次同步振荡源定位。E-mail：2202200215@neepu.edu.cn
  李雪(1986—)，女，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统安全性和稳定性、电力系统高性能计算、电力市场。E-mail：xli@neepu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(U23B20131);国家自然科学基金资助项目(52377083)
- DOI：10.7500/AEPS20240629001
  中图分类号：
- 收稿：2024-06-29，
  
  修回：2024-11-05，
  
  网络出版：2025-01-08，
  
  纸质出版：2025-05-10
- 稿件说明：
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姜涛,张鹏,李雪等.基于多元同步压缩广义S变换的电力系统次同步振荡源定位[J].电力系统自动化,2025,49(9):135-145.

JIANG Tao,ZHANG Peng,LI Xue,et al.Location of Subsynchronous Oscillation Source in Power Systems Using Multivariate Synchrosqueezing Generalized S-Transform[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(9):135-145.
姜涛,张鹏,李雪等.基于多元同步压缩广义S变换的电力系统次同步振荡源定位[J].电力系统自动化,2025,49(9):135-145. DOI： 10.7500/AEPS20240629001.

JIANG Tao,ZHANG Peng,LI Xue,et al.Location of Subsynchronous Oscillation Source in Power Systems Using Multivariate Synchrosqueezing Generalized S-Transform[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(9):135-145. DOI： 10.7500/AEPS20240629001.

摘要

快速、准确的次同步振荡源定位对电力系统安全稳定运行意义重大，现有次同步振荡源定位方法难以适用于多模态时变的次同步振荡场景，且计算效率有待提升。为此，提出一种基于多元同步压缩广义S变换(MSSGST)的电力系统次同步振荡源定位方法。首先，在自适应变化的量测滑动时间窗内计算能量比系数，实时检测系统次同步振荡现象，针对检测到的次同步振荡现象，以节点为单元构建联合量测信息矩阵，进而采用MSSGST对联合量测信息矩阵同步分解得到联合时频矩阵。然后，利用脊线提取技术筛选并重组可表征系统次同步振荡模式的MSSGST系数矩阵。在此基础上，推导基于MSSGST的时-频域暂态能量流计算模型，根据系统次同步振荡期间时-频域能量特性构建振荡源定位指标进行振荡溯源。最后，通过仿真数据和实际电网次同步振荡实测数据验证了所提方法的准确性和有效性。

Abstract

Fast and accurate location of subsynchronous oscillation source is of great significance to the secure and stable operation of power system. The existing location methods for subsynchronous oscillation source are difficult to be applied to multi-mode time-varying subsynchronous oscillation scenarios

and the computational efficiency needs to be improved. Therefore

a location method for subsynchronous oscillation source in power systems using multivariate synchrosqueezing generalized S-transform (MSSGST) is proposed. First

the energy ratio coefficient is calculated in the adaptive sliding time window to detect the subsynchronous oscillation phenomenon in real time. For the detected subsynchronous oscillation phenomenon

the joint measurement information matrix is constructed with nodes as the unit

and the joint time-frequency matrix is obtained by synchronous decomposition of the joint measurement information matrix using MSSGST. Then

the MSSGST coefficient matrix

which can characterize the subsynchronous oscillation mode of the system

is screened and reassembled by ridge extraction technique. On this basis

the time-frequency domain transient energy flow calculation model based on MSSGST is derived

and the location index of oscillation source is constructed according to the energy characteristics in time-frequency domain during subsynchronous oscillation. Finally

the accuracy and effectiveness of the proposed method are verified by simulation data and measured data of subsynchronous oscillation of the actual power grid.

关键词

Keywords

references

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