(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111459363.8 (22)申请日 2021.12.02 (71)申请人 上海电力大 学 地址 200090 上海市杨 浦区平凉 路2103号 (72)发明人 边晓燕　张骞　杨云轶　徐波　 赵健　林顺富　王小宇　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 代理人 杨宏泰 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 113/06(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种次同步振荡阻尼特性影响因素的量化 辨识方法 (57)摘要 本发明涉及一种次同步振荡阻尼特性影响 因素的量化辨识方法， 包括以下步骤： 1)采集风 电场的原始运行波形数据、 风电场运行环境信息 以及风电场内部参数； 2)对原始运行波形数据采 用SVD‑Prony算法提取作为因变量的振荡模态相 关信息， 包括模态频率、 阻尼比、 相位和幅值； 3) 从风电场运行环境信息以及风电场内部参数中 选取影响阻尼特性的影 响因素自变量， 并对自变 量做相关性 分析及共线性诊断， 剔除相关性及共 线性过强的自变量； 4)对因变量以及相关性 分析 剔除后的所有影响因素自变量进行主成分回归 分析， 获得自变量及因变量之间的量化关系。 与 现有技术相比， 本发明具有准确有效、 降低计算 量等优点。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 114372344 A 2022.04.19 CN 114372344 A 1.一种次同步振荡阻尼特性影响因素的量 化辨识方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 1)采集风电场的原 始运行波形 数据、 风电场运行环境信息以及风电场内部参数； 2)对原始运行波形数据采用SVD ‑Prony算法提取作为因变量的振荡模态相关信息， 包 括模态频率、 阻尼比、 相位和幅值； 3)从风电场运行环境信息以及风电场内部参数中选取影响阻尼特性的影响因素自变 量， 并对自变量做相关性分析及共线性诊断， 剔除相关性及共线性过强的自变量； 4)对因变量以及相关性分析剔除后的所有影响因素自变量进行主成分回归分析， 获得 自变量及因变量之间的量 化关系， 辨识出次同步振荡主 要影响因素。 2.根据权利要求1所述的一种次同步振荡阻尼特性影响因素的量化辨识方法， 其特征 在于， 所述的步骤1)中， 风电场运行环境信息包括风电场外部风速和温度， 所述的风电场内 部参数包括 风机台数、 电压、 电流、 功率以及风电机组内部控制参数。 3.根据权利要求1所述的一种次同步振荡阻尼特性影响因素的量化辨识方法， 其特征 在于， 所述的步骤2)中， SVD ‑Prony算法具体包括以下步骤： 21)将风电场的原 始运行波形 数据构造为m ×n的Hankel矩阵H； 22)对Hankel矩阵H进行奇异值分解， 则有： H＝Um×mSm×nVn×n 其中， U为m ×m的标准化矩阵， V为n ×n阶的标准化矩阵， S＝(diag( σ1, σ2,…, σr),0)为m ×n阶的奇异值矩阵， σi为第i个奇异值， 奇异值均非零且降序排列， r为矩阵S的秩； 23)确定有效奇异值数目k， 保留奇异值矩阵S中前k个奇异值并将剩余的r ‑k个奇异值 置0， 得到矩阵S ’； 24)进行奇异值反变换得到矩阵H ’＝US’V， 选择矩阵H ’中的第一行所有元素以及最后 一列第二到最后一个元素， 组成重构信号， 并通过Prony算法从重构信号中提取振荡模态相 关信息。 4.根据权利要求3所述的一种次同步振荡阻尼特性影响因素的量化辨识方法， 其特征 在于， 所述的步骤23)中， 根据奇异值增长率变化 值最大的奇异值确定有效奇异值数目k。 5.根据权利要求4所述的一种次同步振荡阻尼特性影响因素的量化辨识方法， 其特征 在于， 所述的奇异值增长率的表达式为： 其中， ηi为第i个奇异值的奇异值增长率。 6.根据权利要求1所述的一种次同步振荡阻尼特性影响因素的量化辨识方法， 其特征 在于， 所述的步骤3)中， 结合Pearson和Spearman相关系数确定自变量间的相关性， 并剔除 相关性过强的自变量， 然后， 采用方差膨胀因子及宽容度判别自变量间的共线性， 并剔除共 线性过强的自变量。 7.根据权利要求6所述的一种次同步振荡阻尼特性影响因素的量化辨识方法， 其特征 在于， 在确 定自变量间的相关性时， 若不满足Pearson相关系数评估要求时， 即连续且正态 分布的要求时， 则采用Spearman相关系数进行评估。 8.根据权利要求6所述的一种次同步振荡阻尼特性影响因素的量化辨识方法， 其特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114372344 A 2在于， 当方差膨胀因子VIF≥10或宽容度TOL接 近于0时， 则认为自变量间存在信息 重叠。 9.根据权利要求1所述的一种次同步振荡阻尼特性影响因素的量化辨识方法， 其特征 在于， 所述的步骤4)具体包括以下步骤： 41)构造包含n组样本数据和p个变量的样本矩阵X， 并进行标准化处理得到标准化矩阵 Z； 42)计算标准 化矩阵Z的样本相关系数阵RZ， 则有： 43)获取样本相关系数阵RZ的p个特征值λ1、 λ2、…、 λp并降序排列， 选取累计方差解释率 大于80％的前m个主成分， 完成主成分 分析； 44)采用多元线性回归得到自变量与因变量之间的量 化关系。 10.根据权利要求9所述的一种次同步振荡阻尼特性影响因素的量化辨识方法， 其特征 在于， 所述的步骤4 4)中， 标准 化后对主成分做多元线性回归则有： F＝β1F1+β2F2+…+βiFi 其中， Fi为第i个主成分， βi为主成分回归系数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114372344 A 3