[发明专利]一种兼顾两类机制的电力系统低频振荡在线防控方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统稳定与控制技术领域，具体涉及一种兼顾两类机制的电力系统低频振荡在线防控方法。

背景技术

随着电网互联规模的扩大，电网运行特性日益复杂，电力系统稳定分析和控制的难度不断增大。系统互联引发的低频振荡问题成为危及电网安全运行、制约电网传输能力的重要因素之一。近年来，负阻尼机制和强迫共振机制两类形式的低频振荡在我国均有发生。鉴于实际电网中低频振荡的新特点，并考虑当前WAMS应用等新的控制技术手段，同时考虑两类低频振荡、在线提供低频振荡辅助决策支持信息、准确识别扰动源和传播规律具有重要的工程应用价值，具备该功能的低频振荡在线决策支持系统尚未有报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种兼顾两类机制的电力系统低频振荡在线防控方法，本发明综合应用在线Prony算法、实时方式下小干扰分析QR、IRA算法及特征值灵敏度原理对负阻尼低频振荡在线提供决策信息，并利用基于PSD-FDS实现的混合动态仿真法及直接法对共振型低频振荡传播规律及扰动源进行准确识别。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种兼顾两类机制的电力系统低频振荡在线防控方法，其改进之处在于，所述方法同时对负阻尼机制低频振荡和强迫共振机制低频振荡进行监控，基于“在线预决策，实时匹配”思想，应用时域在线Prony算法、频域QR算法和IRA算法以及特征值灵敏度原理对负阻尼机制低频振荡在线监视并提供决策支持信息，当主导振荡模式的阻尼比大于阻尼阈值仍有振荡发生时，则利用直接法以及基于PSD-FDS全过程稳定分析软件实现的混合动态仿真法对强迫共振机制低频振荡传播规律及扰动源进行识别。

优选的，对负阻尼机制低频振荡进行监控包括下述步骤：

A、通过时域监测曲线，选取数据窗口进行连续Prony计算分析，实现在线低频振荡告警；

B、在时域内对负阻尼机制低频振荡进行主导振荡模式识别及机组同调分群计算；

C、实时方式小扰动扫描计算，依据实际电网方式和稳定计算模型，跟踪计算电网小扰动，得到电网存在的小扰动模式及机群分布情况，在频域内对电网进行弱阻尼振荡模式筛选；

D、实时方式下模式匹配，根据Prony时域在线分析结果，与小扰动频域分析得到的振荡模式进行模式匹配，进而筛选出危险振荡模式；

E、计算危险振荡模式下特征值对元件参数、传递函数和运行参数的灵敏度；

F、当在线时域振荡告警，Prony计算结果与小扰动实时扫描计算出的振荡模式失配时，采用专家根据各种运行方式并经过滚动计算、排序给出的推荐控制措施进行调控；

G、根据灵敏度计算结果对阻尼控制器参数和运行参数进行评价和调整。

较优选的，所述步骤A中，所述时域内监测低频振荡发生的条件用下式表示：

A(1-T)>Athresholdf(1-T)∈[0.1,2.5]]]>    ①；

其中：A表示振幅，A_threshold表示振幅阈值，1-T表示在T个时窗内分析，f表示振荡频率。

较优选的，所述步骤B包括下述步骤：

a、利用Prony算法对发电厂及变电站PMU数据进行在线辨识，根据能量最大原则筛选主导振荡模式，能量最大原则可用下式表示：