本技术涉及电力系统检测，特别涉及一种电力系统近工频振荡相量的补偿方法、装置、设备及介质。
背景技术：
1、随着电力系统的转型，电力电子设备的广泛应用引发了次/超同步振荡、近工频振荡和中高频振荡等宽频振荡问题。
2、其中，近工频振荡现象中的三相电压/电流振荡频率非常接近工频(工频±10hz以内的频段)，可能对电力系统中的设备造成损害，极大影响电网的稳定性和供电的可靠性。
3、然而，由于近工频振荡相量易与工频相量混叠，现有检测方法难以将二者区分，从而无法准确测量近工频振荡相量，亟待解决。
技术实现思路
1、本技术提供一种电力系统近工频振荡相量的补偿方法、装置、设备及介质，以解决现有检测方法难以有效区分近工频振荡相量和工频相量，从而无法准确测量近工频振荡相量等问题。
2、本技术第一方面实施例提供一种电力系统近工频振荡相量的补偿方法，包括以下步骤：采集目标电力系统中的电压信号和电流信号，并对所述电压信号和所述电流信号执行预处理和滤波操作，以生成电压滤波信号和电流滤波信号；基于所述电压滤波信号和所述电流滤波信号，估算至少一个近工频振荡频率，并通过预设的模态带通滤波器计算所述至少一个近工频振荡频率中每个近工频振荡频率对应的目标近工频振荡相量和目标近工频振荡频率；计算预设带阻滤波器和所述模态带通滤波器在所述每个近工频振荡频率处的总幅频响应和总相频响应，以根据所述总幅频响应和所述总相频响应对每个近工频振荡相量进行补偿。
3、可选地，在本技术的一个实施例中，所述采集目标电力系统中的电压信号和电流信号，并对所述电压信号和所述电流信号执行预处理和滤波操作，以生成电压滤波信号和电流滤波信号，包括：通过预设工频确定目标频率检测范围，并根据所述目标频率检测范围对所述目标电力系统进行等间隔采样操作，以获取所述电压信号和所述电流信号；对所述电压信号和所述电流信号进行降采样处理，以得到电压降采样信号和电流降采样信号；利用所述预设带阻滤波器对所述电压降采样信号和所述电流降采样信号进行工频带阻滤波处理，以生成所述电压滤波信号和所述电流滤波信号。
4、可选地，在本技术的一个实施例中，所述基于所述电压滤波信号和所述电流滤波信号，估算至少一个近工频振荡频率，包括：对所述电压滤波信号和所述电流滤波信号进行离散傅里叶变换或快速傅里叶变换，得到所述电压滤波信号和所述电流滤波信号对应的频谱分析结果；根据所述频谱分析结果计算所述目标频率检测范围对应的每个谱线的谱线幅值；判断所述每个谱线的谱线幅值是否大于预设谱线幅值阈值且所述谱线幅值是否为局部最大值，其中，如果所述谱线幅值大于所述预设谱线幅值阈值且所述谱线幅值为局部最大值，则获取所述谱线幅值对应谱线的近工频振荡频率。
5、可选地，在本技术的一个实施例中，所述通过预设的模态带通滤波器计算所述至少一个近工频振荡频率中每个近工频振荡频率对应的目标近工频振荡相量和目标近工频振荡频率，包括：设置所述每个近工频振荡频率对应的模态带通滤波器，并确定所述模态带通滤波器的最佳滤波器阶数；控制所述模态带通滤波器通过所述最佳滤波器阶数对所述电压滤波信号和所述电流滤波信号进行带通滤波处理，以生成多个近工频振荡分量信号；基于预设频谱分析算法，计算所述多个近工频振荡分量信号中每个近工频振荡分量信号对应的所述目标近工频振荡相量和所述目标近工频振荡频率。
6、可选地，在本技术的一个实施例中，所述总幅频响应和所述总相频响应的数学表达式为：
7、
8、其中，ki为所述总幅频响应；为所述总相频响应；abs(·)表示取绝对值函数；angle(·)表示取相位角函数；fi表示所述目标近工频振荡频率；gbs(s)表示所述预设带阻滤波器；gbpi(s)表示所述模态带通滤波器。
9、本技术第二方面实施例提供一种电力系统近工频振荡相量的补偿装置，包括：采集模块，用于采集目标电力系统中的电压信号和电流信号，并对所述电压信号和所述电流信号执行预处理和滤波操作，以生成电压滤波信号和电流滤波信号；估算模块，用于基于所述电压滤波信号和所述电流滤波信号，估算至少一个近工频振荡频率，并通过预设的模态带通滤波器计算所述至少一个近工频振荡频率中每个近工频振荡频率对应的目标近工频振荡相量和目标近工频振荡频率；补偿模块，用于计算预设带阻滤波器和所述模态带通滤波器在所述每个近工频振荡频率处的总幅频响应和总相频响应，以根据所述总幅频响应和所述总相频响应对每个近工频振荡相量进行补偿。
10、可选地，在本技术的一个实施例中，所述采集模块包括：采样单元，用于通过预设工频确定目标频率检测范围，并根据所述目标频率检测范围对所述目标电力系统进行等间隔采样操作，以获取所述电压信号和所述电流信号；降采样单元，用于对所述电压信号和所述电流信号进行降采样处理，以得到电压降采样信号和电流降采样信号；带阻滤波单元，用于利用所述预设带阻滤波器对所述电压降采样信号和所述电流降采样信号进行工频带阻滤波处理，以生成所述电压滤波信号和所述电流滤波信号。
11、可选地，在本技术的一个实施例中，所述估算模块包括：频谱分析单元，用于对所述电压滤波信号和所述电流滤波信号进行离散傅里叶变换或快速傅里叶变换，得到所述电压滤波信号和所述电流滤波信号对应的频谱分析结果；第一计算单元，用于根据所述频谱分析结果计算所述目标频率检测范围对应的每个谱线的谱线幅值；判断单元，用于判断所述每个谱线的谱线幅值是否大于预设谱线幅值阈值且所述谱线幅值是否为局部最大值，其中，如果所述谱线幅值大于所述预设谱线幅值阈值且所述谱线幅值为局部最大值，则获取所述谱线幅值对应谱线的近工频振荡频率。
12、可选地，在本技术的一个实施例中，所述估算模块还包括：确定单元，用于设置所述每个近工频振荡频率对应的模态带通滤波器，并确定所述模态带通滤波器的最佳滤波器阶数；带通滤波单元，用于控制所述模态带通滤波器通过所述最佳滤波器阶数对所述电压滤波信号和所述电流滤波信号进行带通滤波处理，以生成多个近工频振荡分量信号；第二计算单元，用于基于预设频谱分析算法，计算所述多个近工频振荡分量信号中每个近工频振荡分量信号对应的所述目标近工频振荡相量和所述目标近工频振荡频率。
13、可选地，在本技术的一个实施例中，所述总幅频响应和所述总相频响应的数学表达式为：
14、
15、其中，ki为所述总幅频响应；为所述总相频响应；abs(·)表示取绝对值函数；angle(·)表示取相位角函数；fi表示所述目标近工频振荡频率；gbs(s)表示所述预设带阻滤波器；gbpi(s)表示所述模态带通滤波器。
16、本技术第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的电力系统近工频振荡相量的补偿方法。
17、本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的电力系统近工频振荡相量的补偿方法。
18、由此，本技术的实施例具有以下有益效果：
19、本技术的实施例可通过采集目标电力系统中的电压信号和电流信号，并对电压信号和电流信号执行预处理和滤波操作，以生成电压滤波信号和电流滤波信号；基于电压滤波信号和电流滤波信号，估算至少一个近工频振荡频率，并通过预设的模态带通滤波器计算至少一个近工频振荡频率中每个近工频振荡频率对应的目标近工频振荡相量和目标近工频振荡频率；计算预设带阻滤波器和模态带通滤波器在每个近工频振荡频率处的总幅频响应和总相频响应，以根据总幅频响应和总相频响应对每个近工频振荡相量进行补偿，从而实现对近工频振荡相量的高精度实时测量，有效预防电网故障，极大提升了电能质量，有力保障了电网的稳定性和可靠性。由此，解决了现有检测方法难以有效区分近工频振荡相量和工频相量，从而无法准确测量近工频振荡相量等问题。
20、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
1.一种电力系统近工频振荡相量的补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集目标电力系统中的电压信号和电流信号，并对所述电压信号和所述电流信号执行预处理和滤波操作，以生成电压滤波信号和电流滤波信号，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述电压滤波信号和所述电流滤波信号，估算至少一个近工频振荡频率，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过预设的模态带通滤波器计算所述至少一个近工频振荡频率中每个近工频振荡频率对应的目标近工频振荡相量和目标近工频振荡频率，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述总幅频响应和所述总相频响应的数学表达式为：
6.一种电力系统近工频振荡相量的补偿装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述采集模块包括：
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述估算模块包括：
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述估算模块还包括：
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述总幅频响应和所述总相频响应的数学表达式为：
11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-5任一项所述的电力系统近工频振荡相量的补偿方法。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的电力系统近工频振荡相量的补偿方法。
