1.本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种电磁振荡检测方法、装置、移动终端及存储介质。
背景技术：2.随着风电装机规模的不断扩大，电网中与风电场相关的稳定问题出现得愈发频繁。其中，与风电场有关的电磁振荡与电网稳定性息息相关。
3.现有技术中对于电磁振荡的检测方法只考虑了电磁振荡的线性成因，无法分析电磁振荡的非线性成因，也无法判断其直驱风机控制回路内部发生了线性振荡还是非线性振荡，由于没有对直驱风机的三相信号是否为线性信号进行判断，导致现有的对于直驱风机的电磁振荡检测方法准确性不高。
技术实现要素：4.本发明实施例提供一种电磁振荡检测方法、装置、移动终端及存储介质，提高了电磁振荡检测结果的准确性。
5.本技术实施例的第一方面提供了一种电磁振荡检测方法，包括：
6.获取待检测直驱风机的三相信号；
7.根据三相信号计算得到双相干谱，根据双相干谱判断三相信号是否为非线性信号，生成第一判断结果；
8.根据第一判断结果进行电磁振荡检测。
9.在第一方面的一种可能的实现方式中，根据双相干谱判断三相信号是否为非线性信号，生成第一判断结果，具体为：
10.第一判断结果包括非线性结果和线性结果；
11.当双相干谱中存在峰值且峰值大于第一预设数值时，判定三相信号为非线性信号，并记为非线性结果；
12.当双相干谱中不存在峰值，且双相干谱中的双相干系数均小于第一预设数值时，判定三相信号为线性信号，并记为线性结果。
13.在第一方面的一种可能的实现方式中，根据第一判断结果进行电磁振荡检测，具体为：
14.当第一判断结果为非线性结果时，根据非线性结果进行电磁振荡检测，判定待检测直驱风机的电磁振荡是由于非线性因素导致的；
15.当第一判断结果为线性结果时，根据线性结果进行电磁振荡检测，判定待检测直驱风机的电磁振荡是由于线性因素导致的。
16.在第一方面的一种可能的实现方式中，根据三相信号进行傅里叶变换处理后，得到第一处理结果，具体为：
17.将三相信号按照预设长度进行均分后，得到多个第一信号；
18.将每个第一信号与窗函数相乘，得到多个第二信号；
19.对每个第二信号进行减均值处理后，得到减均值处理结果；
20.根据减均值处理结果进行傅里叶变换处理，得到第一处理结果。
21.在第一方面的一种可能的实现方式中，获取待检测直驱风机的三相信号，具体为：
22.获取待检测直驱风机的采样信号，对采样信号进行派克变换处理后，生成待检测直驱风机的三相信号并获取。
23.在第一方面的一种可能的实现方式中，根据三相信号计算得到双相干谱，具体为：
24.根据三相信号进行傅里叶变换处理后，得到第一处理结果；
25.根据第一处理结果，计算得到三相信号的功率谱估值和双谱估值；
26.根据功率谱估值和双谱估值，计算得到双相干谱。
27.在第一方面的一种可能的实现方式中，根据第一处理结果，计算得到三相信号的功率谱估值和双谱估值，具体为：
28.根据第一处理结果进行白噪声处理后，得到白噪声处理结果；
29.根据白噪声处理结果进行计算，得到功率谱估值和双谱估值。
30.本技术实施例的第二方面提供了一种电磁振荡检测装置，包括：获取模块、判断模块和检测模块；
31.其中，获取模块用于获取待检测直驱风机的三相信号；
32.判断模块用于根据三相信号计算得到双相干谱，根据双相干谱判断三相信号是否为非线性信号，生成第一判断结果；
33.检测模块用于根据第一判断结果进行电磁振荡检测。
34.本技术实施例的第三方面提供了一种移动终端，包括处理器和存储器，存储器存储有计算机可读程序代码，处理器执行计算机可读程序代码时实现上述的一种电磁振荡检测方法的步骤。
35.本技术实施例的第四方面提供了一种存储介质，存储介质存储计算机可读程序代码，当计算机可读程序代码被执行时实现上述的一种电磁振荡检测方法的步骤。
36.相比于现有技术，本发明实施例提供的一种电磁振荡检测方法、装置、移动终端及存储介质，所述方法包括：获取待检测直驱风机的三相信号；根据三相信号计算得到双相干谱，根据双相干谱判断三相信号是否为非线性信号，生成第一判断结果；根据第一判断结果进行电磁振荡检测。
37.其有益效果在于：本发明实施例对待检测直驱风机的三相信号是否为非线性信号进行了判断，并形成了判断结果，根据判断结果进行电磁振荡检测，能够形成精细化控制方案，提高了电磁振荡检测结果的准确性和实用性，填补非线性检测领域空白。与现有的轮流切机控制措施进行比较，本发明实施例能够在发生电磁振荡时实现精细切机，同时能够针对非线性特性形成有效的在线控制措施。
38.进一步地，本发明实施例拓展了现有的双谱和双相干谱的应用范围，抗干扰能力强，辨识精度高。同时，结合控制系统中单边限幅的频谱特征，通过定量分析二次耦合的程度，检测控制系统振荡中是否含有非线性因素，从而对系统的电磁振荡非线性成因形成可靠判断，并为平息和消除风电场电磁振荡提供可靠的操作依据。
39.此外，本发明实施例引入限幅饱和度的概念，在计算双相干谱的同时计算限幅饱
和度，以指示当前系统的限幅状态，从而展示控制回路中超过限幅的程度。
40.最后，本发明实施例采集风机出口处公共连接点信号进行分析，无需获知风机内部结构和控制参数，有极强的实用性和可扩展性。
附图说明
41.图1是本发明一实施例提供的一种电磁振荡检测方法的流程示意图；
42.图2是本发明一实施例提供的一种电磁振荡检测装置的结构示意图。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.参照图1，是本发明一实施例提供的一种电磁振荡检测方法的流程示意图，包括s101-s103：
45.s101：获取待检测直驱风机的三相信号。
46.在本实施例中，所述获取待检测直驱风机的三相信号，具体为：
47.获取所述待检测直驱风机的采样信号，对所述采样信号进行派克变换处理后，生成所述待检测直驱风机的三相信号并获取。
48.s102：根据三相信号计算得到双相干谱，根据双相干谱判断三相信号是否为非线性信号，生成第一判断结果。
49.在本实施例中，所述根据所述双相干谱判断所述三相信号是否为非线性信号，生成第一判断结果，具体为：
50.其中，所述第一判断结果包括非线性结果和线性结果；
51.当所述双相干谱中存在峰值且所述峰值大于第一预设数值时，判定所述三相信号为非线性信号，并记为所述非线性结果；
52.当所述双相干谱中不存在峰值，且所述双相干谱中的双相干系数均小于所述第一预设数值时，判定所述三相信号为线性信号，并记为所述线性结果。
53.在本实施例中，所述根据所述三相信号计算得到双相干谱，具体为：
54.根据所述三相信号进行傅里叶变换处理后，得到第一处理结果；
55.根据所述第一处理结果，计算得到所述三相信号的功率谱估值和双谱估值；
56.根据所述功率谱估值和所述双谱估值，计算得到所述双相干谱。
57.在一具体实施例中，所述根据所述三相信号进行傅里叶变换处理后，得到第一处理结果，具体为：
58.将所述三相信号按照预设长度进行均分后，得到多个第一信号；
59.将每个所述第一信号与窗函数相乘，得到多个第二信号；
60.对每个所述第二信号进行减均值处理后，得到减均值处理结果；
61.根据所述减均值处理结果进行傅里叶变换处理，得到所述第一处理结果。
62.在一具体实施例中，所述根据所述第一处理结果，计算得到所述三相信号的功率
谱估值和双谱估值，具体为：
63.根据所述第一处理结果进行白噪声处理后，得到白噪声处理结果；
64.根据所述白噪声处理结果进行计算，得到所述功率谱估值和所述双谱估值。
65.具体地，通过对频谱中的白噪声进行处理，能够提高双相干谱中峰值的可辨识度。
66.s103：根据第一判断结果进行电磁振荡检测。
67.在本实施例中，所述根据所述第一判断结果进行电磁振荡检测，具体为：
68.当所述第一判断结果为所述非线性结果时，根据所述非线性结果进行电磁振荡检测，判定所述待检测直驱风机的电磁振荡是由于非线性因素导致的；
69.当所述第一判断结果为所述线性结果时，根据所述线性结果进行电磁振荡检测，判定所述待检测直驱风机的电磁振荡是由于线性因素导致的。
70.在一具体实施例中，采样信号xa(t)、xb(t)、xc(t)的长度均为l，采样间隔为δt，即xa(t)＝xa(kδt)，xb(t)＝xb(kδt)，xc(t)＝xc(kδt)，k＝1，
…
，l。
71.进一步地，对采样信号xa(t)、xb(t)、xc(t)进行dq变换(即派克变换处理)，初始相位θ0可任取，得到变换结果xd(t)、xq(t)、x0(t)(即待检测直驱风机的三相信号)。引入dq变换，dq变换将风电场公共连接点处的abc信号映射到控制系统的dq轴，更直接地反映出控制系统单边限幅的特性。同时，由双谱的性质可证明，dq变换中初始相位的取值不影响双相干谱的性质。
72.将待检测直驱风机的三相信号中的xd(t)作为后续的信号处理对象x(t)，即xd(t)＝x(t)，将x(t)按照预设长度n进行均分，得到m个第一信号，则l＝m*n，每个第一信号为x(i)(l) (i＝1，...，m；l＝1，...，n)。
73.将每个第一信号x(i)(1)与汉宁窗函数w(l)相乘，得到多个第二信号x’(i)
(l)，可由以下公式表示：
[0074][0075]
x
′(i)(l)＝x(i)(l)
·
w(l)；
[0076]
对每个第二信号x’(i)
(1)进行减均值处理，得到减均值处理结果可由以下公式表示：
[0077][0078]
其中，为第二信号x’(i)
(1)的均值。
[0079]
根据减均值处理结果进行傅里叶变换处理，得到第一处理结果可由以下公式表示：
[0080][0081]
k＝1，...，2/n；
[0082]
i＝1，...，m；
[0083]
根据第一处理结果进行白噪声处理，得到白噪声处理结果，具体为：
[0084]
取小参数σ(如σ＝0.001)，遍历i＝1，...，m，对于任意k，若则令白噪声处理可使频谱中白噪声与峰值差距进一步增大，使得双相干谱中不会因峰值以外区域出现接近的值而影响峰值的判断和分析。
[0085]
根据白噪声处理结果进行计算，得到x(t)的功率谱估值和双谱估值可由以下公式表示：
[0086][0087][0088]
其中，是白噪声处理结果中对应第i段信号的第m频率的值；是白噪声处理结果中对应第i段信号的第n频率的值；是白噪声处理结果中对应第i段信号的第m+n频率的共轭值。
[0089]
根据功率谱估值和双谱估值计算得到双相干谱可由以下公式表示：
[0090][0091]
双相干谱是一个三维图像，其x坐标和y坐标为频率(m，n)，z坐标为对应的双相干系数其理论取值范围为[0，1]。
[0092]
定义σb为非线性阈值(即第一预设数值，σb可取0.3)。
[0093]
当双相干谱中存在峰值且峰值的z坐标大于第一预设数值时(一般接近于1)，判定三相信号为非线性信号，并记为非线性结果；则取峰值处的横纵坐标(f1，f2)，其表征了系统中存在因非线性因素引起的相位耦合，即同时满足频率f1+f2＝f3，且相位
[0094]
进一步地，记功率谱中的基波幅值为a1、二次谐波幅值为a2。解关于k的方程y(k)，如下所示：
[0095][0096]
其中，k为控制系统中控制信号振荡幅值与限幅的比值，表征了系统限幅的饱和度。当k≥1(即限幅起作用)时，y(k)单调递增，因此k有唯一解。
[0097]
具体的，引入限幅饱和度的概念，在计算双相干谱的同时计算限幅饱和度，能够表示当前系统的限幅状态。
[0098]
当双相干谱中不存在峰值，且双相干谱中的双相干系数均小于第一预设数值时，判定三相信号为线性信号，并记为线性结果。
[0099]
为了进一步说明电磁振荡检测装置，请参照图2，图2是本发明一实施例提供的一种电磁振荡检测装置的结构示意图，包括：获取模块201、判断模块202和检测模块203。
[0100]
其中，所述获取模块201用于获取待检测直驱风机的三相信号；所述判断模块202用于根据所述三相信号计算得到双相干谱，根据所述双相干谱判断所述三相信号是否为非线性信号，生成第一判断结果；所述检测模块203用于根据所述第一判断结果进行电磁振荡检测。
[0101]
本发明一具体实施例提供了一种移动终端，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机可读程序代码，所述处理器执行所述计算机可读程序代码时实现上述的一种电磁振荡检测方法的步骤。
[0102]
本发明一具体实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储计算机可读程序代码，当所述计算机可读程序代码被执行时实现上述的一种电磁振荡检测方法的步骤。
[0103]
本发明实施例通过获取模块201获取待检测直驱风机的三相信号；再通过判断模块202根据三相信号计算得到双相干谱，根据双相干谱判断三相信号是否为非线性信号，生成第一判断结果；最后通过检测模块203根据第一判断结果进行电磁振荡检测。
[0104]
本发明实施例对待检测直驱风机的三相信号是否为非线性信号进行了判断，并形成了判断结果，根据判断结果进行电磁振荡检测，能够形成精细化控制方案，提高了电磁振荡检测结果的准确性和实用性，填补非线性检测领域空白。与现有的轮流切机控制措施进行比较，本发明实施例能够在发生电磁振荡时实现精细切机，同时能够针对非线性特性形成有效的在线控制措施。
[0105]
进一步地，本发明实施例拓展了现有的双谱和双相干谱的应用范围，抗干扰能力强，辨识精度高。同时，结合控制系统中单边限幅的频谱特征，通过定量分析二次耦合的程度，检测控制系统振荡中是否含有非线性因素，从而对系统的电磁振荡非线性成因形成可靠判断，并为平息和消除风电场电磁振荡提供可靠的操作依据。
[0106]
此外，本发明实施例引入限幅饱和度的概念，在计算双相干谱的同时计算限幅饱和度，以指示当前系统的限幅状态，从而展示控制回路中超过限幅的程度。
[0107]
最后，本发明实施例采集风机出口处公共连接点信号进行分析，无需获知风机内部结构和控制参数，有极强的实用性和可扩展性。
[0108]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
技术特征：1.一种电磁振荡检测方法，其特征在于，包括：获取待检测直驱风机的三相信号；根据所述三相信号计算得到双相干谱，根据所述双相干谱判断所述三相信号是否为非线性信号，生成第一判断结果；根据所述第一判断结果进行电磁振荡检测。2.根据权利要求1所述的一种电磁振荡检测方法，其特征在于，所述根据所述双相干谱判断所述三相信号是否为非线性信号，生成第一判断结果，具体为：所述第一判断结果包括非线性结果和线性结果；当所述双相干谱中存在峰值且所述峰值大于第一预设数值时，判定所述三相信号为非线性信号，并记为所述非线性结果；当所述双相干谱中不存在峰值，且所述双相干谱中的双相干系数均小于所述第一预设数值时，判定所述三相信号为线性信号，并记为所述线性结果。3.根据权利要求2所述的一种电磁振荡检测方法，其特征在于，所述根据所述第一判断结果进行电磁振荡检测，具体为：当所述第一判断结果为所述非线性结果时，根据所述非线性结果进行电磁振荡检测，判定所述待检测直驱风机的电磁振荡是由于非线性因素导致的；当所述第一判断结果为所述线性结果时，根据所述线性结果进行电磁振荡检测，判定所述待检测直驱风机的电磁振荡是由于线性因素导致的。4.根据权利要求3所述的一种电磁振荡检测方法，其特征在于，所述根据所述三相信号进行傅里叶变换处理后，得到第一处理结果，具体为：将所述三相信号按照预设长度进行均分后，得到多个第一信号；将每个所述第一信号与窗函数相乘，得到多个第二信号；对每个所述第二信号进行减均值处理后，得到减均值处理结果；根据所述减均值处理结果进行傅里叶变换处理，得到所述第一处理结果。5.根据权利要求1所述的一种电磁振荡检测方法，其特征在于，所述获取待检测直驱风机的三相信号，具体为：获取所述待检测直驱风机的采样信号，对所述采样信号进行派克变换处理后，生成所述待检测直驱风机的三相信号并获取。6.根据权利要求1所述的一种电磁振荡检测方法，其特征在于，所述根据所述三相信号计算得到双相干谱，具体为：根据所述三相信号进行傅里叶变换处理后，得到第一处理结果；根据所述第一处理结果，计算得到所述三相信号的功率谱估值和双谱估值；根据所述功率谱估值和所述双谱估值，计算得到所述双相干谱。7.根据权利要求6所述的一种电磁振荡检测方法，其特征在于，所述根据所述第一处理结果，计算得到所述三相信号的功率谱估值和双谱估值，具体为：根据所述第一处理结果进行白噪声处理后，得到白噪声处理结果；根据所述白噪声处理结果进行计算，得到所述功率谱估值和所述双谱估值。8.一种电磁振荡检测装置，其特征在于，包括：获取模块、判断模块和检测模块；其中，所述获取模块用于获取待检测直驱风机的三相信号；
所述判断模块用于根据所述三相信号计算得到双相干谱，根据所述双相干谱判断所述三相信号是否为非线性信号，生成第一判断结果；所述检测模块用于根据所述第一判断结果进行电磁振荡检测。9.一种移动终端，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机可读程序代码，所述处理器执行所述计算机可读程序代码时实现权利要求1至7中任一项所述的一种电磁振荡检测方法的步骤。10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储计算机可读程序代码，当所述计算机可读程序代码被执行时实现权利要求1至7中任一项所述的一种电磁振荡检测方法的步骤。
技术总结本发明实施例提供的一种电磁振荡检测方法、装置、移动终端及存储介质，所述方法包括：获取待检测直驱风机的三相信号；根据三相信号计算得到双相干谱，根据双相干谱判断三相信号是否为非线性信号，生成第一判断结果；根据第一判断结果进行电磁振荡检测。采用本发明实施例能提高电磁振荡检测结果的准确性。例能提高电磁振荡检测结果的准确性。例能提高电磁振荡检测结果的准确性。
技术研发人员：陆秋瑜 杨银国 郑建平 李力 于珍 刘洋
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司电力调度控制中心
技术研发日：2022.03.30
技术公布日：2022/7/5
