基于变分模态分解的宽频信号估计算法

符玲; 郭颖; 李红艳; 熊思宇; 李小鹏

doi:10.13335/j.1000-3673.pst.2023.0254

欢迎来到能源电力期刊网！

English Version 读者登录期刊登录

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于变分模态分解的宽频信号估计算法

电力系统 | 更新时间：2025-10-18

- 基于变分模态分解的宽频信号估计算法
- 暂无标题
- 电网技术 2025年第2期页码：748-758
- 作者机构：
  
  1. 1.西南交通大学电气工程学院
  2. 2.国网四川省电力公司成都供电公司
  3. 3.国网四川省电力公司电力科学研究院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家电网公司总部科技项目(5700-202319257A-1-1-ZN)~~
- DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2023.0254
  中图分类号： TM712
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
移动端阅览
符玲, 郭颖, 李红艳, 等. 基于变分模态分解的宽频信号估计算法[J]. 电网技术, 2025,(2):748-758.
符玲, 郭颖, 李红艳, 等. 基于变分模态分解的宽频信号估计算法[J]. 电网技术, 2025,(2):748-758. DOI： 10.13335/j.1000-3673.pst.2023.0254.

DOI：

摘要

随着新能源并网的发展，电网宽频振荡频发，且具有频率范围宽、模态分量多等特点。而现有的宽频信号估计方法由于存在忽略各基波动态变化、未能很好降低分量间的相互干扰等情况而无法提供准确的宽频振荡相关参数信息。因此，该文提出一种考虑基波动态、降低相互干扰的宽频信号估计方法，以实现信号参数的高精度辨识，为宽频振荡分析、扰动溯源定位等应用提供数据支撑。首先，利用变分模态分解(variational mode decomposition

VMD)提取宽频信号中多种模态分量的波形信息以及对应的中心频率；其次，考虑到实际电力系统中基波频率的动态变化，利用离散傅里叶变换(discrete fourier transform

DFT)跟踪基波分量的实际频率，并以此修正基波中心频率；最后，将中心频率、模态分量波形等信息代入动态相量模型，实现宽频信号参数估计。在频率线性变化、频率动态调制、噪声等工况下验证算法性能，仿真结果表明，所提算法能更准确地获取宽频信号的参数信息，保持总相量误差(total vector error

TVE)低于3%。

Abstract

关键词

Keywords

references

Fu Ling,Zhang Jiayi,Xiong Siyu,He Zhengyou,Mai Ruikun.A Modified Dynamic Synchrophasor Estimation Algorithm Considering Frequency Deviation[J].IEEE Transactions on Smart Grid,2017.

Konstantin Dragomiretskiy,Dominique Zosso.Variational Mode Decomposition.[J].IEEE Trans. Signal Processing,2014.

Norden E. Huang,Zheng Shen,Steven R. Long,Manli C. Wu,Hsing H. Shih,Quanan Zheng,Nai-Chyuan Yen,Chi Chao Tung,Henry H. Liu.The Empirical Mode Decomposition and the Hilbert Spectrum for Nonlinear and Non-Stationary Time Series Analysis[J].Proceedings: Mathematical, Physical and Engineering Sciences,1998(1971).

Magnus R. Hestenes.Multiplier and gradient methods[J].Journal of Optimization Theory and Applications,1969(5).

吴翔宇,张晓红,许寅,沈沉,和敬涵.微电网(群)宽频振荡分析和抑制研究进展与展望[J].电网技术,2023(09).

宾子君,袁宇波,许瑨,孔祥平,李鹏,张弛,邹小明.基于故障录波的海上风电经柔直并网系统阻抗分析方法[J].电网技术,2022(08).

赵妍,唐文石,聂永辉,王泽通.基于格拉姆角差场和卷积神经网络的宽频振荡分类方法[J].电网技术,2022(11).

郭成,尹轲,张艳萍,段锐敏.一种基于综合DFT和Prony算法的谐波与间谐波分析方法[J].电力系统保护与控制,2021(17).

张瑞林,涂兴华.二次谐波的变分模态分解和小波阈值函数降噪[J].光学学报,2022(02).

王杨,晁苗苗,谢小荣,蒋小龙,宋子宏.基于同步相量数据的次同步振荡参数辨识与实测验证[J].中国电机工程学报,2022(03).

吴琛,马宁宁,刘旭斐,谢小荣.高比例新能源电力系统多模态振荡监测方法及装置设计[J].电网技术,2021(09).

杨庆,董富宁,罗曼丹,孙健,崔浩楠,揭青松.宽频电压感知方法及其数据应用[J].高电压技术,2021(06).

靳宗帅,张恒旭,石访,孙媛媛,韦明杰.宽频带同步测量技术与应用[J].中国电机工程学报,2022(07).

樊陈,姚建国,常乃超,徐春雷,於益军,孔涛.电网宽频振荡实时监测技术方案[J].电力系统自动化,2021(11).

马宁宁,谢小荣,唐健,陈垒.“双高”电力系统宽频振荡广域监测与预警系统[J].清华大学学报(自然科学版),2021(05).

刘灏,任小伟,田建南,李嘉贤,毕天姝,劳永钊.基于K-ESPRIT的快速宽频测量方法[J].电力系统自动化,2020(10).

罗亦泳,黄城,张静影.基于变分模态分解的变形监测数据去噪方法[J].武汉大学学报(信息科学版),2020(05).

丁仁杰,沈钟婷.基于EMO-EDSNN的电力系统低频振荡模态辨识[J].电力系统自动化,2020(03).

靳宗帅,张恒旭,石访,刘舒,方陈,柳劲松.含确定性分量和随机噪声分量的宽频带信号分解方法[J].电力系统自动化,2019(04).

薛安成,吴雨,王子哲,李景一,毕天姝.双馈风电场外送系统的中频振荡机理及其影响因素分析[J].电网技术,2019(04).

张煜林,陈红卫.基于CEEMD-WPT和Prony算法的谐波间谐波参数辨识[J].电力系统保护与控制,2018(12).

肖湘宁,廖坤玉,唐松浩,范文杰.配电网电力电子化的发展和超高次谐波新问题[J].电工技术学报,2018(04).

肖湘宁,罗超,廖坤玉.新能源电力系统次同步振荡问题研究综述[J].电工技术学报,2017(06).

董晓亮,田旭,张勇,宋佳.沽源风电场串补输电系统次同步谐振典型事件及影响因素分析[J].高电压技术,2017(01).

谢小荣,王银,刘华坤,贺静波,徐振宇.电力系统次同步和超同步谐波相量的检测方法[J].电力系统自动化,2016(21).

符玲,韩文朕,麦瑞坤,何正友.基于时频信息的动态同步相量测量算法[J].中国电机工程学报,2015(23).

符玲,韩文朕,麦瑞坤,何正友.基于频域动态模型的同步相量测量算法[J].中国电机工程学报,2015(06).

于兴林,李慧敏,李天云.基于EEMD和TLS-ESPRIT的谐波间谐波检测方法[J].电力系统保护与控制,2014(04).

毕天姝,刘灏,吴京涛,杨奇逊.PMU电压幅值与频率量测一致性的在线评估方法[J].电力系统自动化,2010(21).

郭成,李群湛,贺建闽,周福林.电网谐波与间谐波检测的分段Prony算法[J].电网技术,2010(03).

周海锋,倪腊琴,徐泰山.电力系统功率频率动态特性研究[J].电网技术,2009(16).

麦瑞坤,何正友,薄志谦,钱清泉.动态条件下的同步相量测量算法的研究[J].中国电机工程学报,2009(10).

王公宝,向东阳,马伟明.基于FFT和神经网络的非整数次谐波分析改进算法(英文)[J].中国电机工程学报,2008(04).

浏览量

450

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

海上风电直流汇集系统阻抗建模及振荡特性分析

基于多方式电网断面的输电网络参数估计

基于Karush-Kuhn-Tucker最优条件的电网可疑参数辨识与估计

微电网(群)宽频振荡分析和抑制研究进展与展望

新型电力系统宽频振荡防控体系架构