分析电力系统低频振荡的试验方法

电力系统低频振荡问题十分复杂,现有的研究方法多侧重于理论分析,与现场实测数据结合不够,因此难以得到令人信服的结论。文中提出了一种低频振荡研究的试验方法,该方法采用Prony算法对现场实测数据进行全面分析,并用实测数据分析结果与理论分析结果进行比较。采用该方法对河北安保线振荡进行了实例分析,结果表明所提出的试验方法是一种分析低频振荡问题的有效方法。     

基于广域测量信息在线辨识低频振荡

全国电网的互联使区域间的低频振荡成为威胁系统稳定的关键因素之一,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.因而,研究区间低频振荡模式的在线辨识算法成为实现低频振荡在线监测以及进行阻尼控制的重要理论问题.该文在讨论Prony方法本质的基础上,给出了一种新的模型阶数估计方法,提出根据广域测量系统（WAMS）的测量信息,采用多机组的功角及转速变量进行低频振荡辨识.结合工程实际提出了基于（WAMS）的研究低频振荡问题的实现方案,包括启动判据、数据预处理、阶次估计、模式提取和综合分析等步骤.8机36节点的算例结果表明：该方案具有系统性、直接性、噪声干扰小的特点,为低频振荡的监测和控制创造了条件.     

Prony算法分析低频振荡的有效性研究

在分析Prony处的理论基础上,讨论信号噪声、信号的非平稳性对算法的影响,提出相应的改进策略。分别对仿真振荡信号和现场实测振荡信号进行Prony分析,得出较满意的结果,说明Prony算法在信号分析中,可提供有效、精确的分析结果,为电力系统低频振荡的研究提供了一种有力的分析工具。     

基于Prony算法的电力系统低频振荡分析

介绍了电力系统中常见的低频振荡现象,指出了各种常用的信号分析方法在分析低频振荡时存在的不足。然后探讨了Prony算法在实际应用中所需要解决的问题,进而提出各种改进措施来提高算法的精度。最后利用特征分析法找出了仿真系统发生低频振荡的某些原因,并采取有效的控制措施抑制低频振荡,保持系统稳定运行。     

广域测量系统在吉林电网低频振荡监控中的应用

广域测量系统(W AM S)作为电力系统实时动态检测手段,在复杂的大型电力系统中发挥着重要作用。在介绍了低频振荡在线监视与分析方法的基础上,给出在吉林电网的应用经验,分析了华能长春热电厂2号机组低频振荡产生的原因,并给出有效地应对措施。     

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。     

电网低频振荡在线可视化监视的理论和实现

随着电网的互联,其引发的低频振荡成为危及电网安全运行的重要因素。论述了低频振荡的Prony算法和filter算法,提出一种有效的在线低频振荡算法和低频振荡可视化监视方法,即通过filter算法进行低频振荡起振筛选后,运用Prony算法进行详细数据分析;对分析出的低频振荡信息通过可视化的形式展示给运行人员。低频振荡可视化监视的广域相量测量系统主站向可视化监视系统提供实时数据,采用TCP协议,应用层采用命令帧、配置帧、数据帧和可扩展帧4种类型报文。现场测试结果表明所提出的算法和方法是有效的。     

基于改进多信号Prony算法的低频振荡传递函数降阶辨识及PSS的设计

为克服现代大规模电力系统分析的“维数灾”及电力电子元件难以用精确数学模型分析的问题，引入多信号到基于奇异值–总体最小二乘法的改进Prony算法中。在小波变换消噪和滤波的基础上，建立多信号的样本函数矩阵来提高辨识的准确性，在多信号的样本函数矩阵的基础上辨识振荡特征，并将计算结果应用到传递函数辨识中，然后依据辨识传递函数采用极点配置法进行电力系统稳定器(power system stabilizer，PSS)设计。IEEE 4机11节点系统验证了多信号改进算法对于信号特征和传递函数辨识结果的正确性和全面性，PSS加入实际仿真系统的效果说明了利用改进算法设计出的PSS效果优于利用传统线性化数学模型设计的PSS。     

基于小波预处理技术的低频振荡Prony分析

提出了一种利用改进的小波软阈值去噪技术,首先对电力系统低频振荡数据进行预处理,然后采用Prony算法提取低频振荡信号特征的分析方法。在分析Prony算法原理的基础上,分析了参数选择对算法的分析速度与精度有较大影响,提出了Prony算法主要参数的选择策略,即信号抽样频率应大于信号最高频率的2倍,以避免频谱混叠;信号时间长度应包含2个周期最低频率的振荡,以提高参数估计精度;模型初始阶数应远大于信号中实际包含的指数项个数,以使最优子集分量逼近观察到的数据。仿真和动模实验结果表明,基于小波预处理技术的Prony算法具有分辨率高、拟合效果好的优点,能满足电力系统低频振荡特征分析的需要。     

基于频率监测网中广域电压相角的区域间振荡分析

区域间振荡会严重影响系统的正常运行,一旦线路发生连锁故障,将引发更大的系统扰动。通过频率监测网捕捉到了美国东部互联电力网发生的6例典型的区域间振荡现象并使用矩阵束方法对电压相角相对值多路数据进行了模态分析,计算了相应的振型参数,提出了每一个振荡现象案例的主模的振型,分析其结果并给出了东部互联电网的区域间振型的分布情况。     

基于Prony方法的电力系统低频振荡分析

电力系统低频振荡时常发生,准确提取振荡频率成为抑制其发生的前提。介绍了Prony方法的计算过程以及如何提高Prony分析方法的准确性,通过与电力系统中已有算法的比较,分析了Prony方法在电力系统中的适用性。成功的应用Prony方法检测到了PSASP中8机系统的主导低频振荡模式,算例结果表明,该方法实用、有效、准确性较高,完全能满足实际应用的需要,是一种有效的工具。     

逐步回归模型在互联电网主振模式辨识中的应用

针对联络线频发的有功潮流区间振荡,提出一种基于逐步回归模型的在线WAMS主振模式辨识方法。首先基于Prony算法抽取区域联络线WAMS有功轨迹或仿真轨迹中的振荡模式,接着以Prony算法所辨识出的模式参数构造解释变量全集并建立起多元线性化回归模型,通过逐步回归算法以循环迭代方式从解释变量全集中逐一增加和删除解释变量,求解满足回归方程和参数显著性的解释变量子集,最终以回归模型的参数显著性结果 sig值作为振荡模式重要性排序标准,自动确定联络线功率振荡主振模式,为进一步制定相关控制措施提供支持。最后,通过测试模型算例和四川电网实际系统振荡轨迹分析计算表明:所提方法能够自动辨识受扰系统联络线振荡轨迹主振模式,并且算法对噪声信号有较强鲁棒性,验证了所提模型方法的可行性和有效性。     

基于起振波形数据与相干谱的低频振荡类型识别方法

根据激励的不同,电力系统有功功率低频振荡主要表现为强迫功率振荡和负阻尼振荡。2种振荡表现形式相似,但控制方法不同。在深入分析电力系统有功功率振荡解析表达式的基础上,对2种振荡的外在表征及区别进行总结和概括,进而提出了基于相干谱法的低频振荡类型识别方法。该方法首先需要从安装在不同发电机组的广域相量测量系统(wide area measurement system,WAMS)中获取2组含有噪声的振荡初期数据,利用相干谱理论计算2组数据的幅值平方相干函数值,通过对幅值平方相干函数值的量化比较实现低频振荡类型的识别。4机2区域系统仿真计算与分析,验证了所提识别方法的可行性及有效性。     

基于广域信息的电力系统阻尼控制器反馈信号选择

广域阻尼控制器（WADC）是抑制电力系统区间低频振荡模式的一种新技术,区别于传统的本地控制器设计,存在大量的不同种类反馈信号之间如何选择的问题。文中提出以WADC单位控制输出量获得最大阻尼为目标,基于线性系统的理论推导得到了用于WADC广域反馈信号选择的主模比指标,并且给出了基于Prony辨识的可用于复杂系统中的主模比计算方法。在2006年南方电网交直流混联系统中,通过特征值分析和时域仿真验证了最大主模比指标的有效性。     

基于变频变压器的电力系统低频振荡自适应阻尼控制器设计

变频变压器(variable frequency transformer,VFT)是一种能够联接异步电网的新型灵活交流输电系统设备.介绍了变频变压器的基本结构和主要功能,重点分析如何利用变频变压器抑制电力系统低频功率振荡,开发了基于变频变压器和普罗尼(Prony)方法的电力系统低频功率振荡自适应阻尼控制器的系统模型和计算程序.利用电力系统综合分析程序建立了包括变频变压器在内的典型4机电力系统和大型实际复杂电力系统的仿真模型,对不同系统规模、不同结构情况下阻尼控制器抑制低频振荡的效果进行大量仿真研究,验证了自适应阻尼控制器的适应性和有效性.     

Prony分析在电力系统低频振荡仿真中的应用

为验证Prony分析方法对低频振荡问题研究的有效性,首先对Prony分析方法进行描述,提出了主要参数选取方法,包括采样频率,信号时间长度和模型阶数,并对单机无穷大系统进行仿真分析,利用Prony分析方法对系统模型进行识别和简化,得到了一个准确的三阶系统模型.对4机2区系统进行了仿真,利用Prony方法提取振荡特征,准确...     

基于窗口滑动改进Prony算法的电力系统低频振荡识别

Prony算法是获取电力系统低频振荡信息的有效方法。针对传统Prony方法只能选取局部信号进行分析且对噪声敏感的问题,提出了固定窗长滑动的改进措施,进而应用于电力系统低频振荡识别中。与传统方法相比,改进的Prony方法通过对信号采取滑动窗口处理,即将拟合目标函数由局部误差平方最小变为分窗口误差平方和最小,从而能够计及较长时间内的误差平均效应,因而具有抗噪声能力强、不受信号长度影响的特点。基于DSATools的仿真分析证实了窗口滑动的改进Prony算法能有效识别低频振荡模式,并且该方法在含噪声环境下仍然能够保持较高的准确性。