1.一种发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、建立发电机组时域超低频振荡耗散能量计算模型,利用小波变换分析方法,构建发电机组超低频振荡耗散能量谱计算模型;
S2、建立时域超低频振荡单位阻尼转矩耗散能量计算模型,利用小波变换分析方法,构建发电机组超低频振荡单位阻尼转矩耗散能量谱计算模型;
S3、基于发电机组超低频振荡耗散能量谱、单位阻尼转矩耗散能量谱,构建发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算模型;
S4、基于发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算模型,利用同步压缩变换方法,构建基于同步压缩变换‑交叉小波系数的发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算模型;
所述S3中基于发电机组超低频振荡耗散能量谱、单位阻尼转矩耗散能量谱,构建发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算模型具体为:建立发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算公式: (12),
式中: 为发电机组超低频振荡阻尼转矩系数, 为发电机组超低频振荡耗散能量的平均斜率, 为发电机组超低频振荡单位阻尼转矩耗散能量的平均斜率;
时间段内的 表示为:
(13),
式中: 为发电机组超低频振荡的主导振荡频率所对应的尺度因子,为起始时间,为截止时间, 为小波变换的容许常数, 为发电机额定转子角频率,为尺度因子,为平移因子, 为交叉小波系数;
时间段内的 表示为:
(14),
式中: 为发电机组超低频振荡的主导振荡频率所对应的尺度因子,为起始时间,为截止时间, 为交叉小波系数矩阵;
联立式(12)、(13)、(14),建立基于交叉小波系数的发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算模型: (15),
将式(15)离散化分析得:
(16),
因为在同一超低频振荡模式下, 相同,则式(16)改写为: (17);
所述S4中基于发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算模型,利用同步压缩变换方法,构建基于同步压缩变换‑交叉小波系数的发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算模型具体为:计算小波系数 在 处所映射的频率 为特征值虚部: (18),
为尺度因子,为平移因子,为便于计算,离散化分析计算阻尼转矩系数,令离散化尺度为 ,即: (19),
式中: 为离散化后的相邻尺度因子值;
结合式(18)、(19),离散化频率为 ,即: (20),
式中: 为离散化后的相邻频率值;
利用离散化数据计算 对应的同步压缩小波系数, 为发电机组机械功率变化量的小波系数矩阵:
(21),
式中: 为 对应的同步压缩小波系数, 为 点处同步压缩变换后所对应的频率;
利用离散化数据计算 对应的同步压缩小波系数: (22),
式中: 为 对应的同步压缩小波系数;
计算发电机组机 与 的同步压缩‑交叉小波系数 ,即: (23),
计算发电机组机 的同步压缩‑交叉小波系数 : (24),
结合式(18),计算小波系数 在 处所对应的发电机组超低频振荡的主导振荡频率 ,即:
(25),
最后建立基于同步压缩变换‑交叉小波系数的发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算模型: (26)。
2.根据权利要求1所述的一种发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算方法,其特征在于,所述S1中建立发电机组时域超低频振荡耗散能量计算模型具体为:建立发电机组的时域超低频振荡耗散能量计算模型,表示为: (1),式中: 为发电机组的超低频振荡耗散能量, 为发电机额定转子角频率, 为发电机组机械功率变化量, 为发电机转子角频率变化量,t为时间。
3.根据权利要求1所述的一种发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算方法,其特征在于,所述S1中利用小波变换分析方法,构建发电机组超低频振荡耗散能量谱计算模型具体为:利用小波变换构建 的小波系数矩阵, 为发电机组机械功率变化量: (2),
式中:为尺度因子,为平移因子, 为 的小波系数矩阵, 为小波基函数,*代表共轭;
利用小波变换构建 的小波系数矩阵, 为发电机转子角频率变化量: (3),
式中: 为 的小波系数矩阵;基于小波系数构建发电机组的时域超低频振荡耗散能量计算模型: (4),
式中: 为小波变换的容许常数;
小波变换的容许常数 的计算公式为: (5),式中: 为小波基函数 的Fourier变换,F为频率;
利用交叉小波理论计算 与 的交叉小波系数 ,即: (6),
结合式(4)、(6),建立基于交叉小波系数的发电机组超低频振荡耗散能量谱计算模型: (7),
利用式(7),求解得到发电机组的超低频振荡耗散能量谱,其中最大能量谱值对应的尺度因子,即为超低频振荡的主导振荡频率所对应的尺度因子。
4.根据权利要求1所述的一种发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算方法,其特征在于,所述S2中建立时域超低频振荡单位阻尼转矩耗散能量计算模型具体为:建立发电机组的时域超低频振荡单位阻尼转矩的耗散能量计算模型,表示为: (8),式中: 为发电机组的时域超低频振荡单位阻尼转矩的耗散能量, 为发电机额定转子角频率, 为发电机转子角频率变化量,t为时间。
5.根据权利要求1所述的一种发电机组超低频振荡阻尼转矩系数计算方法,其特征在于,所述S2中利用小波变换分析方法,构建发电机组超低频振荡单位阻尼转矩耗散能量谱计算模型具体为:基于小波系数构建发电机组超低频振荡单位阻尼转矩耗散能量谱计算模型: (9),
为小波变换的容许常数, 为发电机额定转子角频率,为尺度因子,为平移因子,利用的小波系数矩阵 构建 的交叉小波系数矩阵 , 为发电机转子角频率变化量:
(10),
结合式(9)、(10),建立基于交叉小波系数的发电机组超低频振荡单位阻尼转矩的耗散能量谱计算模型: (11)。