基于WAMS的电力系统低频振荡监测与控制方法研究

摘要

电力系统低频振荡严重影响电网的稳定运行。广域测量系统使得电力系统向广域观测与控制的方向发展。本文在WAMS和prony算法的基础上研究了在线分析电力系统低频振荡的实现步骤,并通过PSS对低频振荡进行了抑制。电力系统低频振荡的在线监测的主要步骤是数据预处理和prony计算分析。本文对prony法进行了改进。首先通过扩展prony法的样本矩阵R确定模型阶数,然后用简单prony法计算。本文以PSS为例,应用WAMS测得的信息作为PSS的输入信号对系统进行阻尼控制,并且运用了WAMS协调阻尼控制的思想,目的是抑制区间低频振荡,提高了系统的稳定性和传输能力。算例表明了本文所提方法的有效性。

目录

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第一章 绪论

1.1 选题意义和背景

1.2 国内外研究现状

1.3 电力系统低频振荡的机理分析

1.3.1 强迫振荡原理

1.3.2 强谐振机理

1.3.3 分岔理论

1.3.4 混沌振荡

1.4 本文的工作

第二章 WAMS在低频振荡监测中的应用

2.2 WAMS的概念和结构

2.2.1 广域测量系统的概念

2.2.2 基于PMU的广域测量系统结构

2.2.3 PMU测量原理和结构

2.3 功角直接测量技术

2.4 广域测量系统在低频振荡监测中的应用

2.5 广域信号的特点

第三章 低频振荡分析方法研究

3.1 特征值分析法

3.2 prony分析法

3.2.1 prony算法简介

3.2.2 扩展的prony算法

3.2.3 迭代prony方法

3.3 改进prony分析法及其在低频振荡中的应用

3.3.1 模型阶数的选择

3.3.2 采样频率和时间窗长度的确定

3.3.3 去除噪声和异常分量

3.4 小结

第四章 基于WAMS的低频振荡抑制方法研究

4.1 低频振荡控制方法介绍

4.2 PSS控制低频振荡

4.2.1 简单的PSS模型

4.2.2 基于WAMS信号的PSS设计

4.3 WAMS协调阻尼控制研究

4.4 小结

第五章 仿真算例

5.1 仿真软件的介绍

5.1.1 Matlab

5.1.2 PSASP

5.2 改进prony分析法的验证

5.3 PSS控制低频振荡仿真算例

5.4 小结

第六章 结论与展望

6.1 本文工作总结

6.2 有待进一步开展的工作

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况