基于改进的Prony算法在线辨识电力系统低频振荡模式

基于传统的Prony算法对输入信号要求较高,同时对分析数据的噪声非常敏感,提出了一种改进的Prony算法,对在线获取的信号进行快速拟合,从而分析出信号的振幅、阻尼比、频率和相角等信息。改进的Prony算法的拟和精度在36节点的多机系统中进行验证,该算法输入信号是基于广域测量系统提供的各机组功角变量。仿真计算结果表明,该改进算法可实现低频振荡主导模式的在线辨识。     

基于改进的Prony算法在线辨识电力系统低频排振荡模式

基于传统的Prony算法对输入信号要求较高,同时对分析数据的噪声非常敏感,提出了一种改进的Prony算法,对在线获取的信号进行快速拟合,从而分析出信号的振幅、阻尼比、频率和相角等信息.改进的Prony算法的拟和精度在36节点的多机系统中进行验证,该算法输入信号是基于广域测量系统提供的各机组功角变量.仿真计算结果表明,该改进算法可实现低频振荡主导模式的在线辨识.     

电力系统低频振荡的在线辨识

本文介绍了首次应用辨识方法于电力系统实时在线测试低频振荡。利用这种方法可以随时研究运行系统的低频振荡情况，１９９１年１０月试验证实了网络中的ＳＸＫ电厂是该系统的低频振荡源。     

基于Prony算法的低频振荡在线辨识与分析

提出了基于Prony算法的低频振荡在线辨识与分析算法,不仅给出主导振荡模式特征量（振幅、频率、阻尼比、相位）,而且提供与主导振荡模式强相关的发电机组,通过仿真和实际电网应用验证了算法的有效性。该算法已成功应用于云南电网低频振荡安全预警及辅助决策系统。     

基于模糊滤波和Prony算法的低频振荡模式在线辨识方法

考虑到Prony算法对输入信号要求较高、对分析数据的噪声非常敏感,提出一种模糊滤波和Prony算法相结合的电力系统在线低频振荡模式的辨识方法。该方法以广域测量信号作为输入,通过简单的模糊逻辑推理快速对输入信号进行滤波,利用Prony算法对滤波后的数字信号进行分析后在线获得电力系统低频振荡的模式。以华中电网支路302245上的有功功率振荡分析为例,通过对模糊滤波前后的输入信号进行比较以及对传统Prony算法和考虑模糊滤波的Prony算法分别进行低频振荡模式辨识的比较,表明了前置滤波的重要性以及所提出的方法能相对精确地进行振荡模式辨识,验证了其有效性。     

互联电力系统低频振荡的广域Prony分析

基于广域测量系统及机电扰动的传播特性提出了低频振荡模式辨识新思想:在各供电区域选择一台发电机,在某一时刻同时在其机端施加一个小扰动,然后同时对每个区域的发电机电功率信号进行Prony分析,依据振荡的幅值可准确得出所有机电振荡模式.采用基于Prony分析的留数法可得到各发电机对振荡模式的参与程度.基于此提出低频振荡的广域Prony分析方案,由数据预处理、模型阶数选取、振荡模式分析、模式留数分析、预测分析等模块构成,可准确辨识出低频振荡所有模式、确定阻尼控制器的选取和PSS最优安装地点,同时可为电力系统的紧急控制提供必要的预测数据.     

基于WAMS的低频振荡模式在线辨识算法

提出了一种基于WAMS的低频振荡模式在线辨识算法。文章从WAMS主站中心角度将辨识过程分为四个阶段:数据接收与存储,数据预处理,振荡模式参数计算和辨识结果分析。丢失数据估计、低通滤波、模型阶数优化等改进措施的应用提高了辨识过程的速度和辨识结果的可靠性。结合实际的WAMS系统和Visual Studio开发平台,设计了运行于WAMS主站的在线辨识系统。以规划中的南方电网进行的算例研究验证了辨识结果的准确性。     

基于广域测量系统的电力系统低频振荡分析及抑制综述

随着电力工业的迅猛发展,电力系统的规模越来越大,在获得更高的可靠性和经济性的同时,大型互联电力系统的低频振荡严重危及了系统的安全运行。而基于全球定位系统(GPS)的广域测量系统(WAMS)的发展和应用为在线分析区间低频振荡模式乃至控制提供了新契机。简要介绍了电力系统广域测量系统的特点,低频振荡的产生机理以及基于WAMS的低频振荡在线分析和抑制方法,并指出了未来的研究发展方向,构建基于WAMS技术的大规模互联电力系统的广域安全监测及控制系统将是很有意义的研究方向。     

基于改进多信号Prony算法的低频振荡在线辨识

提出了适合低频振荡在线辨识的改进多信号Prony算法。首先通过小波变换消除各信号的噪声，然后消去直流分量，建立多信号的样本函数矩阵，通过奇异值–总体最小二乘法对Prony算法进行改进，分离信号空间和噪声子空间，确定信号的阶数，最后利用最小二乘法进行辨识。利用传统Prony算法、改进单信号Prony算法和改进多信号Prony算法对理想信号、仿真信号以及实际录波信号进行了分析，分析结果表明利用改进多信号Prony算法同时对多信号进行分析能够提高辨识的精度，缩短运算时间，辨识阶数及辨识结果均优于传统算法，适合于低频振荡的在线辨识。     

基于Prony算法的发电机组间功率低频振荡在线辨识新方法

针对Prony算法抑噪能力差、计算效率低的问题,分析Prony算法的原理和主要参数的选择策略,提出一种基于Prony算法的发电机组间功率低频振荡在线辨识新方法,从模型有效阶数确定、AR参数估计、数据预处理等方面说明该方法的计算步骤,通过算例仿真及结果分析,认为该方法能够满足电力系统低频振荡在线辨识的需要。     

基于在线辨识的可控串补自适应控制

以三峡-万县500kV线路可控串补(TCSC)工程为背景，以抑制互联系统低频振荡为目的，提出了基于在线辨识的自适应移相式控制器。该控制器采用Prony方法在线辨识主振荡频率，并据此修改相位补偿环节参数，以消除频率变化对控制策略的不利影响，保证输出有适当的相位；在控制器中采用自动增益调节器，可在电力系统大振荡时用大增益控制，以充分发挥TCSC抑制振荡的能力，在振荡减小后则根据在线信息自动降低增益系数。文中对该控制器与固定串补(FSC)进行了比较，比较结果证明其性能优于后者。这表明该控制器对大电网互联系统低频振荡有良好的抑制作用，对运行条件和故障形式有很好的适应性及鲁棒性。控制器达到了系统对稳定性的要求，三一万线系统的仿真研究也验证了这一点。     

利用有限时间扰动后的响应辨识电力系统的主导特征值

研究电网在运行点处线性化系统的特征值分布是分析小干扰稳定的重要手段。文章分析了零输入响应下线性系统特征值辨识的特点，给出了可辨识性条件，提出了一种新的获得电力系统主导特征值分布的方法，即运用改进Prony算法，在线辨识电力系统在有限时间扰动后不同测点多路零输入响应的信号模型参数，从而得出电力系统主导特征值的分布，辨识过程与系统激励无关。该方法克服了传统离线分析方法中由于运行方式、模型参数不确定而导致结果可信度低等诸多缺点。文章给出了基于WAMS实时数据平台实现电网特征值在线监视的流程和框架。36节点多机仿真系统和实际电网现场测量的分析结果验证了方法的有效性。     

广域测量技术在电力系统分析及控制中的应用综述

综述了广域测量系统(wide-Area Measurement System,WAMS)在电力系统稳态分析、全网动态过程记录和事后分析、电力系统动态模型辨识和模型校正、暂态稳定预测及控制、电压和频率稳定监视及控制、低频振荡分析及抑制、全局反馈控制、故障定位及线路参数测量等方面的应用.通过这些应用可以看到,WAMS给电力系统分析与控制提供了新的视角和解决方法,值得深入研究.     

基于在线辨识的电力系统广域阻尼控制

提出了利用多路广域测量信号作为反馈量的新型电力系统广域阻尼控制(WADC)方法。首先,推导了基于改进Prony算法的动态降阶等值系统参数的辨识方法;利用该辨识方法对受控系统进行辨识,在辨识结果的基础上运用线性二次型方法设计WADC的参数。广域闭环控制必须考虑通信延迟的影响,文中利用线性矩阵不等式方法讨论了控制参数在时滞下的稳定性问题。MATLAB数值仿真验证了辨识方法的准确性。WADC的控制效果在36节点的多机系统中得到了仿真验证。结果证明,应用广域信号作为反馈的WADC可以更有效地阻尼区间低频振荡,同时提高了联络线的传送容量极限。     

基于机组相关性的低频振荡多信号分类Prony分析

电力系统广域量测信号可分为同类信号(如所有机组的功角)和非同类信号(同一机组的功角、角速度、有功功率等)。分析低频振荡时,为避免数值淹没现象及样本函数矩阵的累积误差问题,提出了多信号分类Prony算法。对于大规模电力系统,根据机组相关因子建立相关矩阵,并依据相关矩阵通过图论中的α分解法进行机组分群,在机群中应用Prony算法对同类和非同类信号进行分析,获取振荡模式信息。算例结果验证了该方法的有效性。     

基于PRONY算法的电容式电压互感器暂态基波辨识

为克服电容式电压互感器（CVT）的暂态过程引起的故障电压的测量误差，从而引起距离保护的超越，该文提出了一种基于Prony算法的新方法：在对系统进行仔细的考察后，确定了计算所需的阶数，并在考虑噪声的基础上直接计算CVT暂态信号中的基波分量，不需知道任何CVT参数，仅用1个周波左右的时间即可得到正确的值。文中以EMTP（电磁暂态仿真软件）的信号作为源信号，将Prony算法与全波傅立叶算法相比较，比较结果验证了算法的可行性与正确性。     

基于迭代PRONY算法的传递函数辨识

该文介绍了一种辨识电力系统降阶线性模型的方法：通过迭代方法来提高传统Prony分析的精度，并利用特定的输入信号，使Prony分析可以进行传递函数辨识。将其用于电力系统稳定器(PSS)设计过程中传递函数的辨识，不仅可辨识出系统的降阶模型，同时还可估计系统的初始状态。由于这些传递函数中包含系统中其它机组及控制器的信息，故利用该方法进行PSS设计，便于实现多机协调控制，极大地扩展了此方法在实际系统中的应用范围。文中最后通过2个算例验证了该方法的有效性。     

基于Prony方法的电力系统振荡模式分析及PSS参数设计

Prony分析是获取系统振荡模式的一种非常有效的分析方法,它可以通过给定输入信号下的响应直接估计系统的振荡频率、阻尼、幅值和相对相位。文章介绍了基于Prony分析的电力系统等值线性模型的辨识方法,对传统的Prony方法进一步扩充,考虑了输入信号对输出信号的影响,得到了系统的传递函数,并根据其相应留数,采用留数方法对电力系统稳定器(PSS)进行了参数的协调配置。两个算例的仿真结果证明了该方法在系统振荡模式分析和PSS参数设计中的有效性。