基于广域测量系统在线检测电网扰动信号及辨识低频振荡模式

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要电网规模的不断扩大带来了潜在的安全性问题，电网扰动和低频振荡现象时有发生，成为限制互联电网功率传输和危及电网安全稳定运行的关键因素，电网的安全可靠运行面临新的挑战，电网扰动在线检测以及电力系统低频振荡模式在线辨识非常必要。因此，本文基于广域测量系统(WAMS)和归一化峰度指标，依据同步相量测量单元(PMU)信号的概率分布特性，提出一种电网扰动信号在线检测方法，提出一种低频振荡模式在线辨识新方案。阐述了适合于分析稳态信号的常规自回归滑动平均(ARMA)方法以及适合于分析动态信号的Prony方法，分析探讨了这两种方法结合使用的常规低

2、频振荡模式在线辨识方案的不足之处：扰动检测和算法切换的困难。基于归一化峰度指标，对标准化PMU信号的概率分布特性进行测试分析。电网实测信号测试分析表明：稳态信号、动态信号的归一化峰度指标数值大约为3，为近似高斯信号，稳态和动态混合信号的归一化峰度指标数值远远大于3，为超高斯信号。在上述研究基础上，结合滑动窗技术，提出一种电网扰动信号在线检测方法：依据滑动窗的移动，实时更新滑动窗内PMU信号，在线计算滑动窗内标准化PMU信号的归一化峰度，将计算结果与扰动阈值进行比较，根据比较结果判断是否存在扰动信号，以实现电网扰动信号在线检测。为解决常规低频振荡模式在线辨识方案

3、的不足，给出了适合于分析稳态和动态混合信号的高阶ARMA方法，提出一种低频振荡模式在线辨识的新方案，即：通过归一化峰度计算结果判断信号类型，对稳态信号采用常规ARMA方法分析，对稳态和动态混合信号采用高阶ARMA方法分析，以实现两种辨识方法之问的自适应切换，确保了低频振荡模式在线辨识方案的可靠有效。对电网实测信号进行了测试分析，结果证明了本文所提出的电网扰动信号在线检测方法和低频振荡模式在线辨识方案的可行性。关键词：PMU信号，归一化峰度，电网扰动信号，在线检测，低频振荡模式，在线辨识ABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentof

4、powergrid，potentialproblemsinsecurityhavebeenbroughtby．Disturbanceofpowergridandlowfrequencyoscillationsurfacefromtimetotime，whichbecomethecriticalfactorsthatlimitpowertransferandjeopardizethesafetyandstabilityofgddoperation．Safeandreliableoperationofpowergridfacesnewchallenge，itisv

5、erynecessarytodetectthedisturbanceofpower鲥dandestimatelowfrequencyoscillationmodes．Thus，basedonwideareameasurementsystemandtheindexofnormalizationkurtosis，adoptingtheprobabilitydistributioncharacteristicsofthedatafromphasormeasurementunit，amethodfordisturbancesignalon-lineestimation

6、andanewschemeforlowfrequencyoscillationmodeson—lineestimationarepresentedintlliSpaper．Thispaperpresentedthecommonautoregressivemovingaverage(ARMA)methodthatissuitedforanalyzingambientsignal，andthePronymethodthatissuitedforanalyzingringdownsignal．Thedeficienciesofthecommonscheme，whic

7、hcombinesARMAmethodandPronymethod，arethebadperformanceofdisturbancedetectionmethodandtheproblemofalgorithm—switching．Basedontheindexofnormalizationkurtosis，theprobabilitydistributioncharacteristicsofthestandardizationPMUsignalisanalyzedinthispaper．Thetestresultsofseveralmeasuredsign

8、alofpowergridshowth