基于實測電壓軌跡判斷電力系統(tǒng)的主導(dǎo)振蕩路徑

1.66萬字 41頁 原創(chuàng)作品已通過查重系統(tǒng)


摘 要
長期以來，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，大電網(wǎng)互聯(lián)的普及，從運行實際中認識到，大型互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中更容易引發(fā)由于有功功率不平衡導(dǎo)致的低頻振蕩。區(qū)域間的弱阻尼振蕩嚴重時可能會導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。因此對電網(wǎng)的安全監(jiān)控技術(shù)有著越來越高的需求。基于GPS構(gòu)建的相量測量單元(PMU)和廣域測量系統(tǒng)(WAMS)成為一種信號分析小干擾穩(wěn)定的全新手段。
軌跡特征根可以完整地反映在非線性及非自治因素的影響下系統(tǒng)振蕩模式振蕩中心。其動態(tài)模式可以反應(yīng)系統(tǒng)的動態(tài)行為，系統(tǒng)的低頻振蕩的特征包括振蕩模式（頻率和阻尼）和模態(tài)，這些可由特征根方法得到。利用特征根技術(shù)分析振蕩特征時，一般將定常非線性系統(tǒng)模型在平衡點處通過一階泰勒展開得到線性化系統(tǒng)，根據(jù)線性系統(tǒng)特征根來反應(yīng)低頻振蕩模式信息。
本文首先介紹了特征根技術(shù)，根據(jù)多機電力系統(tǒng)線性化模型的狀態(tài)矩陣計算系統(tǒng)的特征根和特征向量，根據(jù)頻率范圍和相關(guān)比判別電力系統(tǒng)的振蕩模式。還介紹了基于軌線的模態(tài)參數(shù)辨識方法，通過Prony分析法，對給定輸入信號下的響應(yīng)直接估計系統(tǒng)的振蕩頻率、阻尼、幅值和相對相位進行振蕩模式下的分析。
在電力系統(tǒng)狀態(tài)估計、系統(tǒng)監(jiān)測和穩(wěn)定評估中，PMU得到了廣泛的應(yīng)用，然而PMU提取的電力系統(tǒng)信息觀測量一般為代數(shù)量，在提取系統(tǒng)的振蕩特征過程中，需明確觀測量與狀態(tài)量的關(guān)系，以此推導(dǎo)出系統(tǒng)的振蕩模式在觀測量上的右特征向量（幅值和相位）的可觀性。測量到系統(tǒng)中所有節(jié)點電壓后，通過各節(jié)點的電壓信息對電力系統(tǒng)主導(dǎo)振蕩模式的反應(yīng)，判斷電力系統(tǒng)的主導(dǎo)振蕩軌跡。

關(guān)鍵字：低頻振蕩、PMU、特征根技術(shù)、振蕩中心、振蕩軌跡