低频振荡

摘要： 以往研究水力系统对低频振荡的影响通常以单机无穷大系统为例,虽有学者研究复杂水力系统下的低频振荡问题,但都是基于实际问题,缺乏较为通用的模型及理论分析。文章针对岔管引水系统,建立了水机电整体数学模型。采用特征分析法得到系统的所有振荡模式,然后利用参与矩阵进行划分,并对划分得到的机电振荡模式进行阻尼及相应参数灵敏度分析,研究了水力耦合及不同引水管道布局下机电振荡模式受水力参数的影响,为岔管引水系统对低频振荡的影响提供了一定的理论依据。

摘要： 如今,我国的水力发电技术已经取得了巨大的成果,尤其是我国小水电的可开发量取得了很大的突破,但是在电力系统中低频振荡越来越严重。为了解决这一问题,采用电力系统稳定器(PSS)来改良电力系统的阻尼,分析交-直-交控制系统,最后在MATLAB/SIMULINK软件中搭建了水电站地并网系统,进行参数设置,分别对有PSS和无PSS水力发电系统进行励磁参考电压变化下和三相故障仿真对比,仿真结果表明PSS的投入有效减小了系统振荡,并证明了整个并网系统的可行性。

摘要： 世界范围内发生了多起与新能源并网相关的低频振荡现象,储能技术被认为是抑制振荡的有效方案,但大功率储能变流器控制系统结构与参数对低频振荡现象的影响与抑制的研究还较欠缺。针对该问题,首先介绍大规模储能系统的常见结构,以双级型储能变流器中的网侧变流器作为研究对象,建立了储能变流器dq轴小信号模型,得到其主导导纳元素,并分析了控制系统中电压环和电流环PI参数对储能变流器导纳特性的影响,得到引发低频振荡的关键控制因素。在此基础上,提出一种基于电流环的q轴虚拟电阻的方法来抑制振荡,通过仿真和实验验证了所得结论的正确性和所提抑制方法的有效性。

摘要： 针对高速铁路牵引网低频振荡现象,提出在牵引网侧增设STATCOM装置对牵引网动态无功补偿的方案,引入模糊控制技术优化STATCOM性能,有效抑制了牵引网低频振荡现象。首先,分析了dq坐标系下的单相STATCOM数学模型,根据瞬时功率平衡原理推导出适用于牵引网的单相STATCOM直接电压控制策略。其次,在直接电压控制的基础上结合模糊控制技术,增强STATCOM的鲁棒性和自适应性。最后,在MATLAB仿真平台进行验证,结果表明基于模糊控制的STATCOM装置能实现对牵引网低频振荡的抑制,并有良好的稳态和动态特性。

摘要： 针对目前电力系统低频振荡模态辨识的精确性和抗干扰性问题,提出了一种基于改进集合经验模态分解方法与矩阵束的电网低频振荡模态特征辨识新方法。首先利用改进集合经验模态分解方法将采集到的量测信号分解,从而获得若干个IMF分量序列及其残余量,再将剩余项去除后把其余本征模态函数进行重构,最后把重构信号通过矩阵束的分析来获知各个振荡模式信息。数值信号和EPRI-36节点系统的仿真验证了所提方法的有效性。

摘要： 0引言随着我国互联电网大系统规模不断扩展,电网中重负荷及快速励磁系统被广泛采用,电网阻尼不断降低,导致电网发生低频振荡的概率持续上升,已成为影响系统安全运行的重要问题,也是各系统区间功率输送的主要限制条件。目前,国内外最有效抑制低频振荡的措施是在发电机励磁系统中叠加电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS),因其工程应用难度低、效果优秀,已成为大型发电机励磁系统的重要组成部分。

摘要： 牵引网低频振荡会造成动车组牵引封锁,影响电气化铁路的安全稳定运行。针对CRH5型动车组网侧整流器低频振荡问题,提出一种基于滑模控制的低频振荡抑制方法。首先利用小信号建模方法建立车网耦合系统回比矩阵模型,并利用改进sum-范数判据和幅频特性曲线进行稳定性理论分析。其次,设计电压外环滑模控制器来替换传统的比例-积分(Proportional integral,PI)控制器,以实现牵引网低频振荡的抑制。最后在Matlab/Simulink仿真平台搭建基于传统PI控制器和滑模控制器动车组网侧整流器仿真模型,仿真结果表明所提控制方法具有更好的鲁棒性,能较好地抑制牵引网低频振荡问题,验证了所提方法的正确性与有效性。

摘要： 随着现代电网互联技术的发展,电力系统长期处于远距离、重负荷的运行条件下,使得电网运行更加趋近稳定临界点。为了抑制由扰动产生的低频振荡现象,通过构建完整的四机两区域系统模型,利用MATLAB软件进行扰动时域仿真,分析了联络线三相接地短路和励磁参考电压突变两种扰动下系统产生的低频振荡,并在发电机励磁系统附加PSS控制信号来抑制低频振荡,对联络线三相接地短路和励磁参考电压突变故障进行仿真,观察小扰动后系统各发电机输出功率、转子转速及联络线传输功率等随时间摆动的情况。在发电机的励磁系统Vstab端接入多频带电力系统稳定器(MB-PSS)和通用型电力系统稳定器(G-PSS)的输出信号来抑制系统产生的低频振荡。通过仿真分析可知,联系较弱的四机两区域系统受到干扰时,极易产生低频振荡,验证了PSS对该系统产生的低频振荡有较好的抑制效果。该结论对电力系统稳定性研究与抑制低频振荡具有重要的借鉴价值。

摘要： 针对目前电力系统低频振荡模式识别和参数提取中的噪声干扰等问题,提出一种基于希尔伯特变换(Hilbert transformation,HT)和能量函数经验模态分解(energy function of empirical mode decomposition,EFEMD)相结合的低频振荡模态辨识方法。首先运用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)对含有噪声的电力系统低频振荡广域测量信号进行经验模态分解得到各个固有模态函数(intrinsic modal function,IMF),随后应用EFEMD-HT能量法对IMF进行能量计算并权重,筛选出系统的主导振荡模式,最后通过Hilbert变换对主导振荡模式进行参数的提取。通过对理想信号、EPRI-36机系统仿真信号以及电网实测PMU信号的仿真验证了所提EFEMD-HT能量法的可行性与有效性,能够对系统的主导振荡模式进行准确地辨识。

摘要： 低频振荡是影响互联电力系统安全稳定运行的关键问题之一,提出采用变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)提取类噪声数据的低频振荡信号,基于离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)曲线拟合的电力系统低频振荡模态辨识方法。首先,采用VMD分解滤除类噪声数据信号中的直流分量,提取出低频振荡信号,利用模态相关系数确定VMD分解个数,提高了信号分解的时效性;其次,建立类噪声数据自回归滑动平均(auto regressive moving average,ARMA)数学模型,模拟产生数据信号,利用低频振荡信号自相关函数的DFT曲线拟合估计拉普拉斯变换系数,提取机电振荡特征参数;最后,采用模拟数据和某实测相量测量单元数据验证了该方法的可行性和有效性。试验表明,采用VMD算法和基于DFT的曲线拟合法提取低频振荡特征参数,有效提高了机电小干扰稳定评估的实时性。

摘要： 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,无需人为指定阈值.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.

摘要： 采用河北省142站逐日降水资料与NCEP/NCAR逐日再分析资料,对2016年河北省夏季降水及其与10-30天低频振荡的关系进行分析.所得结果如下:1)河北省2016年夏季降水具有显著的10-30天周期,低频振荡经向上的北传和纬向上的东传与河北省夏季降水的活跃和中断关系密切.2)在低频降水活跃期(中断期),对流层低层850hPa上,低频振荡主要通过低频反气旋(气旋)的交替,影响西太副高主体偏西(偏东),进而影响西南气流到达偏北(偏南)位置;在对流层中层500hPa上,中纬度地区交替出现的“-、+、-”(“+、-、+”)中心影响西太副高的北进(南退),河北东部有(无)高压坝的阻挡,影响高空槽的移动,从而造成了河北省低频降水的强弱变化.

摘要： 风电并网不仅影响原有低频振荡模式,而且可能引入新的模式.改善单个低频振荡模式,可能削弱其他模式阻尼.基于双馈风电机组详细建模,建立风电系统状态空间方程,选择控制变量和输出变量.考虑双馈风电机组出力变化,分析弱阻尼低频模式区域极点配置的必要性.兼顾电网原有及新引入弱阻尼低频模式,构建降阶模型.采用基于线性矩阵不等式的区域极点配置法,设计输出反馈控制器,将所有弱阻尼低频模式配置在设定区域,提高其阻尼比,并增加系统稳定裕度.算例分析表明,所设计控制器有效提高所有弱阻尼低频模式的阻尼,改善了风电系统振荡特性.

摘要： 针对中国电气化铁路交直交机车引发的牵引网网压振荡导致多台动车组牵引封锁故障的现象,以XHD2B型动车组为例.首先,采用奈奎斯特稳定判据分析车网系统不稳定性的原因.进而将静止无功发生器(SVG)引入系统中,选取适当的内部模型和控制策略来抑制振荡.最后,将牵引网侧有无并联SVG引入车网电气耦合系统时域仿真模型中进行验证,仿真表明,网侧并联SVG增大了系统的阻尼比,提高了系统的稳定性,并且有效地抑制了牵引网低频振荡.

摘要： 采用1979－2011年长江以南中东部地区253个气象站逐日最低气温资料和NCEP再分析资料,通过物理分解,得到正常气候值和相对偏差扰动分量,用于分析福建省持续性低温的大气低频特征以及前期低频信号的演变规律,并通过SVD分解和多元线性回归建立了福建省最低气温延伸期预报模型.分析结果表明:冬季500hPa HGT低频异常信号在乌拉尔山脉附近的广大地区最为显著;HGT低频振荡两个典型模态实质上反映了一种周期为20d左右的传播型模态,而EOF2分布型可以看作是EOF1型经过5d左右东传后的表现;通过小波分析发现福建省中北部主要表现为10-20d振荡周期,而福建省南部10-20d和30-60d振荡周期都一样显著;低频异常信号的东传南压对福建的强降温度延伸期预报具有明显的前兆信号.

摘要： 广域电力系统稳定器(Wide Area Power System Stabilizer,WAPSS)对电力系统的区间低频振荡能够起到良好的阻尼作用.同时,WAPSS参数的协调优化设计能够避免因增大某一振荡模式的阻尼而造成其他模式阻尼恶化的问题,提出一种两阶段设计的WAPSS参数协调优化方法.第一阶段基于留数相位补偿原理设计WAPSS超前滞后环节的参数.第二阶段,将整定后的超前滞后环节参数代入WAPSS传递函数以减少决策变量,再以提高低频振荡模式和近虚轴模式的阻尼为多优化目标,利用基于精英替换策略的改进教与学算法(Teaching-Learning-BasedOptimization,TLBO)对WAPSS的增益参数进行优化.通过将超前滞后环节参数和增益参数两阶段协调优化,不仅减少了每次迭代计算时间,而且达到了提高电力系统阻尼的目的.最后通过两区四机的仿真算例验证了该方法的有效性.

摘要： 随着10kV配网开关型消弧装置的推广使用,对传统配置下PT(电压互感器)在该装置消弧过程中的过电流的研究很有必要.首先从原理上阐述了开关型消弧激发铁磁谐振、低频振荡的机理;其次搭建了10kV中性点不接地试验平台,在不同的系统电容电流下对4类PT进行了单相接地与消失的试验;最后将试验结果与传统仿真结果比较,提出了一种深度饱和下铁芯励磁特性情况的计算思路.研究结果表明:即使远离Peterson谐振区域,开关型消弧仍会激发分频谐振或低频振荡,产生的类半波脉冲电流幅值很高,容易导致PT熔断器熔断;采用励磁特性好的PT或4PT能有效抑制谐振;必须考虑深度饱和下铁芯励磁特性情况才能使仿真符合实际.

摘要： 在电力系统动态稳定性的判断中,往往采用人工方式识别主要振荡模式.识别结果受人为因素影响较大,存在误判的可能.首先将Prony分析出的M个振荡模式按幅值从大到小排序,然后在保证Prony拟合效果的前提下,分两步提取主要振荡模式:第一步,保留幅值最大的前H个振荡模式,而去除幅值最小的若干振荡模式,第二步,以试错的方式在前H个振荡模式中进一步滤除非主要振荡模式;最后将满足一定条件的主要振荡模式输出.通过大量实际应用表明,所提出的识别方法可以准确地识别出主要振荡模式.

摘要： 本文分析了云南电网目前采用的自并励励磁系统、调速器和PSS2B控制器,根据云南电网实际情况对其三者提出了符合云南电网实际情况的简化和建模,并建立了符合云南电网实际情况的多机线性化模型和状态矩阵.最后,在PSASP中搭建了云南电网部分区域电网模型,在3种不同运行工况下,通过仿真验证了本文优化出的PSS2B参数可有效提高系统抑制低频振荡的能力,能适应于系统不同的运行工况,拥有良好的鲁棒性.

摘要： 回旋管作为一种高频段的大功率源器件,特别适合用于热核聚变等离子体加热装置中.磁控注入电子枪作为其中的核心部件,所产生电子注的质量决定了整管的性能.本文回顾了回旋管磁控注入电子枪的概念及发展历程,分析了存在的问题,并给出了可能的技术途径.同时以1MW、170GHz回旋管为例,较为详细地介绍了磁控注入电子枪的设计过程并给出了相应的设计结果:在加速电压80kV,电子注电流40A,工作磁场6.68T的条件下,获得的电子注横纵速度比为1.3,导引中心半径为7.4mm,速度零散为1.56％,满足注波互作用需求.

摘要： 本发明公开了一种基于新型超低频振荡附加稳定器抑制超低频振荡的方法，首先针对传统PSS结构进行改进，在传统PSS结构上附加低通分支，构建新型超低频振荡附加稳定器，然后基于多种场景集，提出了该新型超低频振荡附加稳定器的参数鲁棒整定方法，从而得到了在多种工况情形下均可有效抑制系统超低频振荡的参数，最后通过这些参数完善新型超低频振荡附加稳定器，并用于电网中抑制超低频信号的振荡。

摘要： 本发明提供一种适用于低频振荡与次同步振荡辨识的Prony分析方法，包括：基于实测数据，构建出扩展阶的样本矩阵；采用基于奇异值分解的方法来确定样本矩阵的有效秩，即Prony算法的计算阶数；求解特征多项式，根据求得的特征根构建新的矩阵方程；采用基于BP神经网络的方法进行迭代求解前述构造的矩阵方程；基于前述求解得到的特征根与矩阵方程的解计算Prony参数：幅值、衰减因子、频率、初相。利用本发明提出的适用于低频振荡与次同步振荡辨识的Prony分析方法，可克服传统算法中计算阶数选取方法的不足，实现了准确定阶，并采用了基于BP神经网络的方法进行迭代求解，改善了过去算法在复矩阵计算中的不足，提高Prony算法的复矩阵方程求解速度。

摘要： 本发明公开了一种抑制电网低频振荡和超低频振荡的实时仿真试验方法，属于电网技术领域，该方法包括如下步骤：搭建基于实时仿真器以及发电机励磁器的实时仿真试验平台；建立电网模型并在实时仿真器中运行；实时仿真器输出电网模型中第k台机组的电气量和开关量至发电机励磁器；在发电机励磁器中设置第k台机组PSS控制器定值参数，继而输出励磁电压至实时仿真器；将实时仿真器收到的励磁电压加在第k台机组中，本发明使用现场工程实际投运的控制器控制电网数字模型，开展抑制电网低频振荡和超低频振荡研究；同时快速测试PSS控制器安装地点对电网低频振荡和超低频振荡的抑制效果。

摘要： 本发明公开了一种基于新型超低频振荡附加稳定器抑制超低频振荡的方法，首先针对传统PSS结构进行改进，在传统PSS结构上附加低通分支，构建新型超低频振荡附加稳定器，然后基于多种场景集，提出了该新型超低频振荡附加稳定器的参数鲁棒整定方法，从而得到了在多种工况情形下均可有效抑制系统超低频振荡的参数，最后通过这些参数完善新型超低频振荡附加稳定器，并用于电网中抑制超低频信号的振荡。

摘要： 本发明提出一种卷积网络软演员评论家的低频和超低频振荡抑制方法，该方法将卷积神经网络和软演员评论家强化学习方法进行结合，用于低频振荡和超低频振荡的分类和抑制。首先，所提方法中卷积神经网络方法根据得到的频率偏差波形，通过训练完成的神经网络实现振荡和超低频振荡的分类问题。其次，所提方法中软演员评论家强化学习方法发出控制指令，调节调速器中的参数，进而抑制低频或超低频振荡。所提卷积网络软演员评论家的低频和超低频振荡抑制方法能够对于水电机组占比大的电网中存在的低频振荡和超低频振荡问题进行分类，并根据得到的分类结果，通过强化学习的控制方法，实现快速频率调节，从而保证电网运行的可靠性和安全性。

摘要： 本发明提供一种抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法、装置及终端。该方法包括：构建并网电力系统的仿真模型；向仿真模型施加扰动，并确定低频振荡控制器对施加扰动后的仿真模型中的低频振荡进行抑制的参数，作为第一控制器参数；若经第一控制器参数作用后的仿真模型中存在次同步振荡，则在仿真模型中引入次同步振荡控制器，对次同步振荡控制器的参数进行寻优，得到第二控制器参数；使用第一控制器参数和第二控制器参数控制并网电力系统。本发明在第一控制器参数的基础上确定第二控制器参数，将这些参数用于对并网电力系统进行控制，可以同时抑制并网电力系统中的低频振荡和次同步振荡。

摘要： 本公开涉及一种低频振荡电路、振荡器、电源及电子设备，所述电路包括：基准电流产生模块，用于产生基准电流；环路振荡模块，连接于所述基准电流产生模块，包括第二延迟振荡单元、第一延迟振荡单元、第一反相器、第二反相器、第二与非门、第一与非门，所述第二延迟振荡单元用于根据所述基准电流对所述第二信号延时第二时间，所述第一延迟振荡单元用于根据所述基准电流对所述第一信号延时第一时间，所述第一信号的振荡频率为所述第一时间、所述第二时间的和的倒数。本公开实施例提出的低频振荡电路输出的第一信号的振荡频率与第一时间、第二时间相关，与电源电压不相关，消除了电源电压对振荡频率的影响，提高了振荡频率的稳定性。

摘要： 本发明提供一种适用于低频振荡与次同步振荡辨识的Prony分析方法，包括：基于实测数据，构建出扩展阶的样本矩阵；采用基于奇异值分解的方法来确定样本矩阵的有效秩，即Prony算法的计算阶数；求解特征多项式，根据求得的特征根构建新的矩阵方程；采用基于BP神经网络的方法进行迭代求解前述构造的矩阵方程；基于前述求解得到的特征根与矩阵方程的解计算Prony参数：幅值、衰减因子、频率、初相。利用本发明提出了Prony算法定阶新方法，可克服传统算法中计算阶数选取方法的不足，实现了准确定阶，并采用了基于BP神经网络的方法进行迭代求解，改善了过去算法在复矩阵计算中的不足，提高Prony算法的复矩阵方程求解速度，在一定程度上优于传统Prony算法。

摘要： 一种抑制低频振荡和次同步振荡的阻尼控制方法及系统。本发明提供的技术方案包括：根据机组运行参数计算得到高压缸转子速度偏差量的标幺值、功率偏差量的标幺值和发电机转速偏差量的标幺值；将所述高压缸转子速度偏差量的标幺值和发电机转速偏差量的标幺值进行次同步振荡抑制处理得到次同步振荡控制信号；将所述高压缸转子速度偏差量的标幺值和功率偏差量的标幺值进行低频振荡抑制处理，得到低频振荡控制信号；将所述次同步振荡抑制信号和所述低频振荡抑制信号输入励磁控制系统，对低频振荡和次同步振荡进行综合抑制。有效解决了低频振荡和次同步振荡的抑制或控制器往往独立设计，并依托不同的控制装置实施，不同控制之间缺乏协调的问题，且考虑了超低频振荡模式，作用范围全面。

摘要： 本实用新型涉及一种低频振荡电路、振荡器、电源及电子设备，所述电路包括：基准电流产生模块，用于产生基准电流；环路振荡模块，连接于所述基准电流产生模块，包括第二延迟振荡单元、第一延迟振荡单元、第一反相器、第二反相器、第二与非门、第一与非门，所述第二延迟振荡单元用于根据所述基准电流对所述第二信号延时第二时间，所述第一延迟振荡单元用于根据所述基准电流对所述第一信号延时第一时间，所述第一信号的振荡频率为所述第一时间、所述第二时间的和的倒数。本实用新型实施例提出的低频振荡电路输出的第一信号的振荡频率与第一时间、第二时间相关，与电源电压不相关，消除了电源电压对振荡频率的影响，提高了振荡频率的稳定性。