电力系统低频振荡在线辨识的改进Prony算法

研究在线的振荡特征辨识算法是实现电力系统低频振荡在线监视以及广域阻尼控制的重要理论基础。广域测量系统的发展和应用使得低频振荡的在线辨识成为可能。该文提出了一种用于在线分析电力系统低频振荡的改进Prony算法,该算法针对输入信号的实际阶数和线性预测参数的估计进行了综合改进。经过算法时间复杂度的分析,证明改进算法提高了计算速度。计算机仿真和动模实验结果表明,改进算法能够得到更符合系统实际阶数的降阶模型,分析计算占空比小于4%,满足在线低频振荡辨识和系统振荡特性分析的需要。     

基于改进FIRE滤波技术和Prony算法的低频振荡模式辨识研究

提出一种改进FIRE(Fuzzy Inference Ruled by Else-action)滤波和改进Prony法相结合的低频振荡模式辨识方法.该方法用改进后具有检测层和调整层的FIRE滤波技术对数据进行快速预处理,再用改进Prony法对滤波后的信号进行分析得到电力系统的低频振荡模式.将该方法分别用于分析试验信号和IEEE 4机系统振荡信号,并同带有传统模糊滤波器的Prony分析结果比较可以看出,改进后的方法可将低频振荡的主导模式在一定的噪声环境下比较准确和快速的辨识出来,且辨识的阶数更接近于实际阶数,验证了其可靠性和实用性.     

基于EMO-MP的低频振荡模态辨识方法研究

随着区域电网的互联互通,低频振荡现象时有发生。在电力系统低频振荡辨识中,传统的定阶方法全凭人为经验设定,设定不准确会给辨识结果带来很大误差。基于此,提出了改进矩阵束(Matrix Pencil, MP)的辨识方法来对电力系统低频振荡模态进行辨识,定阶方法中引入精确模态阶数(EMO)的方法,避免主观因素带来的干扰,提高辨识的精度。通过构造信号算例、四机二区域系统的仿真结果显示,该方法具有拟合精度高、辨识结果准确等优点,有较强的实用性。     

考虑噪声的电力系统低频振荡辨识方法

针对电力系统低频振荡辨识过程中广域测量信号经过滤波器产生色噪声干扰的问题,提出了一种基于矩阵协方差(COV)、二阶导数定阶法与总体最小二乘-旋转不变技术参数估计(TLS-ESPRIT)算法相结合的电力系统低频振荡辨识方法.首先将采集的信号通过带通滤波器去除趋势项和高频噪声,然后构造样本矩阵的协方差矩阵作为新的样本去除色噪声的影响,再通过TLS-ESPRIT算法进行模态辨识,在定阶问题上采用提出的二阶导数法定阶,使定阶具有自适应性,无须人为指定阈值.仿真结果表明:COV-TLS-ESPRIT算法相比其他方法具有抗噪性能好、拟合精度高等优点,可从噪声环境中准确地辨识出系统的主导模态,具有较强的实用性,能够实现在线辨识.     

基于VP和Prony算法的电力系统低频振荡模式识别

研究低频振荡特征辨识算法是实现电力系统低频振荡监视的重要理论基础。文章基于Prony算法,结合变量投影(VP),采用奇异值分解(SVD),应用可分离最小二乘,辨识出Prony算法数学模型参数,不仅避免了传统Prony算法矩阵求逆困难和误差较大的问题,而且降低了参数空间的维数,简化了搜索空间的拓扑结构,增强了模式识别的抗噪性能和运算速度。仿真结果表明,该算法提高了电力系统低频振荡模式识别的效率和精度。     

复频谱插值DFT的电力系统 低频振荡信号测量方法

低频振荡是三相电力系统中的一种平衡现象,如何准确、快速地估计振荡信号的参数对于评估和消除低频振荡至关重要.本文提出了一种采用复频谱插值DFT的低频振荡下电力系统动态信号参数估计的方法,该方法利用三相系统的对称特性,通过克拉克变换将电力系统中的三相实信号转换为正交分量形式的复信号,然后对复信号进行离散傅里叶变换,通过复频谱插值方法,利用两个幅度最大的谱线样本来估计各项动态参数.实验仿真结果表明本文方法能在低频振荡的场景下准确高效地实现电网动态参数的估计.     

基于子空间辨识的焦炉集气管压力控制

针对焦炉集气管压力具有多变量、耦合、时变性等特点,设计焦炉集气管压力增量式在线子空间多变量预测控制策略.在增量式子空间预测控制的基础上,引入滚动窗口子空间辨识方法,设计子空间预估器模型的更新策略,实现了在线子空间自适应预测控制.应用在线子空间辨识方法对焦炉集气系统现场数据进行辨识,取得了较好的预测精度;利用子空间预估器模型进一步建立焦炉集气系统的状态空间模型,在考虑输入约束、模型时变和干扰的情况下,该模型表现出了很好的控制精度和性能.     

基于实测数据的低频振荡主导模式检测相关指标研究

Prony分析是通过实测数据辨识低频振荡模式的一种非常有效的方法,针对Prony方法分析结果包含多个振荡模式,阐述通过定义相关指标的一种用于低频振荡主导模式检测的方法,利用四机两区域系统与新英格兰10机39节点系统进行仿真比较,对相关指标进行对比研究并且验证了主导模式检测的有效性。同时经过噪声分析,表明了该方法对噪声具有较强的适应力,能够适用于实测数据的电力系统低频振荡模式识别。     

异步化汽轮发电机对电力系统低频振荡的抑制

针对异步化汽轮发电机阻尼特性,提出了在电力系统中采用异步化汽轮发电机部分取代传统同步发电机来抑制低频振荡的理论.分析了电力系统产生低频振荡的原因,研究了异步化汽轮发电机的阻尼特性.以一典型两机两区域系统为例,对异步化汽轮发电机抑制电力系统低频振荡的效果进行了仿真分析,仿真结果进一步表明在电力系统中引入异步化汽轮发电机,能改善系统的动暂态运行特性,并能有效抑制电力系统的低频振荡.     

水电站发电机组动态特性的在线辨识

本文介绍了在某水电站发电机组处于不同运行方式下在线辨识试验结果。试验结果表明,应用伪随机信号相关仪对电力系统进行在线辨识是安全可行的,并且看出单台发电机组的动态特性与电力系统的结构和潮流有关。     

基于广域测量类噪声信号的节点间振荡相位辨识

弱阻尼低频振荡是影响互联电网安全稳定运行的主要因素,节点间相位关系是表征系统振荡特性的重要参数之一。大量广域实测数据表明,因负荷的随机变化,电网内持续存在类似噪声信号的小幅波动,提出采用自回归滑动平均法对这种类噪声信号进行处理。基于ARMA模型对应Green函数系数与低频振荡模态之间的比例关系,实现对节点间相位关系的估计。将该方法用于对新英格兰系统仿真数据进行处理,辨识结果与小干扰稳定计算结果一致,并进一步将该方法用于处理南方电网实测数据,证明其能有效辨识节点间振荡相位关系。     

基于GPS的相量量测单元在电力系统中的应用研究

基于GPS(Global Position System)技术的同步相量量测单元(PMU)可以实时测量节点电压的幅值和相角,介绍了PMU的测量原理以及其在电力系统电网稳定性监测与分析、广域测量系统(WAMS)、暂态稳定预测及控制、在线扰动识别、低频振荡的在线监测与分析、负荷参数辨识等方面的潜在的应用价值.为电力系统分析和控制提供了新思路.     

抑制电力系统低频振荡的UPFC控制器设计

研究了统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)抑制电力系统低频振荡的系统级控制策略,首先利用Park变换得到了UPFC的动态方程,并采用逆系统解耦控制方法将非线性控制系统线性化,实现了输入信号的解耦,然后结合PI控制策略完成了UPFC主控制器的设计。为提高UPFC抑制电力系统低频振荡的效果,以发电机角速度变化量作为反馈信号,设计了UPFC阻尼控制器。最后在MATLAB/SIMULINK平台中,对所设计的控制器进行仿真研究,仿真结果表明,UPFC控制器具有抑制电力系统低频振荡的效果,加入阻尼控制器后,动态响应时间缩短,系统可以更快的恢复稳定状态。     

感应电动机惯性对电力系统低频振荡的影响

研究感应电动机惯性时间常数HD对电力系统低频振荡(LFO)的影响.在单机无穷大系统中运用积分流形理论对系统高阶状态方程进行降阶处理,以推导系统的振荡频率和阻尼比,从机理上就HD对低频振荡的影响进行定性分析.理论分析结果表明HD主要影响系统的低频振荡阻尼,影响趋势还与系统结构和初始运行状态有关.运用特征值分析方法分别对单机无穷大系统(SMIBS)和简单的两区域系统进行实例仿真,SMIBS仿真结果验证了理论分析.并且两区域系统的仿真结果表明了HD对系统区间振荡模式的影响.研究表明,在实际电力系统LFO分析中,等值感应电动机的惯性常数的选择非常重要.     

“双高”电力系统宽频振荡广域监测与预警系统

高比例可再生能源和高比例电力电子设备(简称“双高”)接入电网引起的宽频振荡问题严重影响电力设备正常工作和电力系统安全运行.面对宽频振荡的多模态及振荡频率时变等新特征,如何实现宽频振荡的在线监测与分析是“双高”电力系统面临的重要问题之一.现有广域监测系统可实时监测和分析电网的低频振荡动态特性,但无法涵盖宽频电磁振荡.为解...     

数字式电力系统稳定器（DPSS）

本文提出了一种数字式电力系统稳定器（DPSS）及其设计方法。利用参数辨识思想对单机无穷大电力系统进行离线辨识来获得其数学模型，在辨识模型的基础上按广义最小方差控制原理设计控制系统。通过信息的组合反馈，本控制系统具有自动电压调节及抑制低频振荡的双重功能。为避免出现静态偏差，采用离散广义最小方差控制与连续积分控制相结合的方式，收到良好效果。本控制系统结构简单，实现方便，不失为一种保证电力系统稳定及运行质量的有效措施。     

互联电网低频振荡产生的机理及其抑制措施

总结了电力系统低频振荡的国内外现状,并在分析了电力系统低频振荡的数学模型的基础上,得出用PSS来抑制低频振荡的有效性,同时指出随着FACTS技术的发展,今后协调PSS和FACTS各个控制器之间的控制作用是彻底解决低频振荡问题的关键.     

交直流电力系统中附加控制器与稳定器的协调设计

交直流电力系统低频振荡是运行中的一个严重问题.在交流系统中装设电力系统稳定器PSS,在直流系统中配置附加的控制器DCM可以有效地抑制低频振荡.本文应用分散控制器的参数设计思想,提出一种适用于交直流电力系统中装设DCM与PSS及其参数协调的设计方法,对抑制低频振荡可以达到预期的效果.     

基于共振机理的低频振荡扰动源在电力系统中的应用

本文分析了电力系统中共振机理的低频振荡扰动源的应用,阐述了在当前形势下,加强对共振机理的低频振荡扰动源在电力系统中应用的重要性,针对目前共振机理的低频振荡扰动源进行研究。     

电力系统低频振荡及其抑制措施

我国电网正处于高速发展时期,随着跨区电网越来越多,系统低频振荡问题也更加突出。文章分析电力系统低频振荡的危害性,并提出了四种抑制措施。主要包括：加装PSS、加装直流小信号调制、加装FACTS装置、加装电力系统智能稳定控制器等。