[发明专利]一种电网低频振荡信号的模拟方法

说明书

技术领域

本发明涉及发电机组及电力系统稳定性分析和控制领域，具体地说是在机组稳定分析 和控制器设计中的低频振荡信号的模拟方法。

背景技术

低频振荡是现代大型电网稳定和安全运行的主要威胁，利用控制器改善和提高电力系 统稳定性是解决这一问题的主要手段。由于在实际运行中，低频振荡信号难以捕捉，为研 究低频振荡下机组振荡特性以及控制器设计的检验带来困难。

目前的研究主要主要集中在对机组振荡模式的提取和识别，以便采取措施改善机组及 电力系统稳定性。如传统基于特征根的模态分析方法^[1]能获得关键失稳模态、参与因子等 信息。这一方法在小扰动稳定分析中获得了广泛的应用和发展^[2]，文献[3]对特征根分析方 法及其扩展研究进行了系统的分析总结。近年来应用较多的Prony方法从仿真或实测数据 提取系统振荡特征参数^[3-6]。该方法在大型电网中用于提取系统振荡特征^[7-9]，获得系统的 降阶模型并用于设计PSS^[10-11]等方面取得了较好的效果。大型电网低频振荡分析方法仍在 不断的改进。

在时域仿真中，低频振荡信号的获得是另一个难题，文献^[12]采用原动机输出端加入功 率扰动诱发低频振荡的方法，文献^[9]基于Prony方法从实测录波数据获得振荡信号，均取 得了很好的效果。要详细分析机组振荡影响因素等细节，需要获取多种不同幅度、不同振 荡频率的信号，这一点在分析研究中存在一定的困难。

参考文献

[1]KundurP.电力系统稳定与控制[M].北京：中国电力出版社，2002.

[2]周双喜，苏小林.电力系统小干扰稳定性研究的新进展[J].电力系统及其自动化学报，2007，19(2)： 1-9.

[3]倪以信，陈寿孙，张宝霖.动态电力系统的理论和分析[M].北京：清华大学出版社，2002.

[4]Hauer J F，Demeure C J，ScharfL L.Initial results in prony analysis ofpower system response signals

[J].IEEE Transaction on Power Systems，1990，5(1)：80-89.

[5]Grund C E，Paserba JJ，Hauer J F，et al.Comparison of prony and eigenanalysis for power system control design[J].IEEE Transaction on Power Systems，1993，8(3)：964-970.

[6]Sanchez-Gasca JJ，Chow J J.Performance comparison of three identification methods for the analysis of electromechanical oscillations[J].IEEE Transaction on Power Systems，1999，14(3)：995-1002.

[7]李大虎，曹一家.基于模糊滤波和Prony算法的低频振荡模式在线辨识方法[J].电力系统自动化， 2007，31(1)：14-19.

[8]D.A.Pierre，D.J.Trudnowski，J.F.Hauer.Identifying Linear Reduced-Order Models for Systems with Arbitrary Initial Conditions Using Prony Signal Analysis[J].IEEE Transactions on Automatic Control， 1992，31(6)：831-834.

[9]王卫国，贺仁睦，王铁强，等.分析电力系统低频振荡的试验方法[J].电力系统自动化，2001，25(22)： 28-31.