基于Prony算法的電力系統(tǒng)故障信號(hào)快速擬合.pdf

1、研究新型繼電保護(hù)算法，迅速、準(zhǔn)確地從故障信號(hào)中提取出所需的穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)分量，對(duì)于開發(fā)繼電保護(hù)新原理，提高繼電保護(hù)動(dòng)作速度與可靠性具有十分重要的意義。目前常用的算法，如傅立葉變換算法、最小二乘算法等，由于需要濾除非周期分量與高頻暫態(tài)分量，從理論上不可能在一個(gè)周波(20ms)以內(nèi)準(zhǔn)確地得到工頻穩(wěn)態(tài)分量的幅值與相位，因此，在實(shí)際應(yīng)用中不能保證保護(hù)裝置在一個(gè)周波以內(nèi)可靠動(dòng)作。本文將Prony算法應(yīng)用于電力系統(tǒng)故障信號(hào)的分析處理，利用一個(gè)穩(wěn)態(tài)工頻分

2、量和若干按指數(shù)規(guī)律衰減的非周期分量和高頻分量擬合故障信號(hào)，使用故障后半個(gè)周波以內(nèi)的數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確地提取工頻穩(wěn)態(tài)分量與暫態(tài)分量，使繼電保護(hù)動(dòng)作速度大為提高。 本文在介紹常用的電力系統(tǒng)故障計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，對(duì)故障信號(hào)特征進(jìn)行了分析。介紹了常用的故障信號(hào)處理算法，指出了這些算法在應(yīng)用中存在的問題。詳細(xì)闡述了Prony算法的基本原理、應(yīng)用方法與衡量擬合精度的指標(biāo)。提出了利用Prony算法擬合故障信號(hào)的方法。詳細(xì)介紹了信號(hào)模型階數(shù)、數(shù)據(jù)窗

3、長(zhǎng)度、采樣時(shí)間間隔等參數(shù)的選擇方法，并對(duì)這些參數(shù)選擇的合理性進(jìn)行了分析。分析了噪聲信號(hào)和非線性對(duì)Pronv算法的影響。利用EMTP-ATP對(duì)電力系統(tǒng)故障進(jìn)行了建模和仿真，利用EMTP-ATP輸出數(shù)據(jù)對(duì)Prony算法進(jìn)行仿真研究。理論分析及大量的算例仿真表明，利用Prony算法可以在故障發(fā)生后半個(gè)周波的時(shí)間內(nèi)有效提取工頻穩(wěn)態(tài)分量和其它暫態(tài)分量。 基于Prony算法可以利用故障發(fā)生后半個(gè)周波內(nèi)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地求出故障信號(hào)中的工頻穩(wěn)態(tài)分量