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电力系统论文-电力系统低频振荡在线分析方法研究.doc

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电力系统论文:电力系统低频振荡在线分析方法研究 【中文摘要】随着我国“西电东送、南北互供、全国联网、厂网分开”电力政策的实施,区域间的联网规模逐步扩大,加之高放大倍数快速励磁系统的广泛应用,进一步恶化了系统阻尼,在扰动情况下极易引发低频振荡问题,严重威胁到电网的安全稳定运行,是提高外送能力的重要瓶颈。低频振荡分析是低频振荡研究的重要内容,也是开展抑制低频振荡研究的基础。特征值分析法是研究电力系统低频振荡问题的基本方法,但其分析结果的可靠度依赖于数学模型的准确程度,因此不依赖于数学模型的在线分析方法对大互联系统更具现实意义。Prony方法和HHT方法是目前研究较多的两种低频振荡在线分析方法,基于指数函数拟合思想的Prony算法是一种能够根据采样值直接估算给定信号的幅值、频率、衰减因子和初相角的分析方法。HHT方法由经验模态分解EMD和Hilbert变换两部分组成,其核心部分是EMD。EMD是把信号中不同尺度的波动或趋势逐级分解开来,产生一系列具有不同特征尺度的数据序列的过程,由此可以对非线性、非平稳的数据进行线性和平稳化处理,得到能反应原信号局部特征的IMF分量。本文研究了Prony方法和HHT方法两种分析方法,并通过仿真算例对比分析了两种方法的优缺点。Prony方法理论完善,物理意义明确,分析结果准确,但对噪声敏感。HHT方法具有自适应滤波特性,不需要去直、滤波等数据预处理,但存在模态混淆和端点效应等问题。针对含噪声的采样数据,本文提出一种综合EMD和Prony的低频振荡在线分析方法。首先对复杂含噪信号进行EMD分解,得到单一尺度的IMF分量;然后判断并分离IMF分量中的噪声成分,做数据重构;最后采用Prony方法对重构信号进行分析,实现对含噪声采样信号的低频振荡在线辨识。仿真结果表明,该方法是准确可行的,对电力系统低频振荡在线分析具有实用价值。 【英文摘要】As the policy of “west-to-east electricity transmission, north-south supply for each other, nation-wide power grid interconnection, the separation of power plant and supplement” implementing, the capacity of grid gradually enlarging, addition of the fast high magnification excitation system applying, further deteriorating of the system damping. Therefore, the low-frequency oscillations problems are easy caused by a small disturbance, seriously threaten the safe stable operation of the grid, which is an important bottleneck for power outgoing capacity.Low-frequency oscillation analysis is an important part of low-frequency oscillation study, as to the basis of carried out inhibition study to low-frequency oscillation. Eigenvalue analysis the basic methods for low-frequency oscillation study, but its reliability depends on the accuracy of mathematical model, so the online analysis methods which don’t depend on system’s mathematical model are more realistic for large interconnected system.Prony method and Hilbert-Huang Transform method (HHT method for short) are two main methods for online identification of the power system low-
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