基于广域测量信息的失步中心快速定位方法

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1、基于广域测量信息的失步中心快速定位方法AFastOut-of-StepCenterLocatingMethodBasedonWideAreaMeasurementInformation学科专业：电气工程研究生：李杰指导教师：张艳霞教授天津大学电气自动化与信息工程学院2017年12月摘要电力系统发生失步振荡后，若不及时有效地进行处理，有可能会发展成危及全系统稳定运行的大规模安全性事故，造成巨大的经济损失。作为电力系统第三道防线的失步解列控制能在电力系统发生振荡失步时，选择恰当的解列断面将失去同步的

2、系统解列，降低失步振荡对系统的危害。而确定解列断面的基础是失步中心的定位，一个快速准确的失步中心定位方法对于电力系统失步振荡解列的控制至关重要。目前，大部分失步解列的研究都基于本地量测量。此类方法局限性大，难以适应实时变化的大规模电网失步解列控制的要求。随着广域测量信息系统的发展，电力系统失步解列可以运用全系统的电气量信息，根据系统的运行状态进行实时运算和解列控制。本文提出了一种基于广域测量信息的失步中心定位方案。首先，基于失步振荡特征，给出了电力系统失步振荡的识别方法；其次，研究了能够减小系统

3、频率偏移影响的相量精确算法，该算法适合应用到PMU中来计算失步振荡后的相量幅值和相位；之后，依靠广域测量上传的三组电压、电流相量，在系统两侧电势幅值不等和全系统阻抗角不等同时存在的复杂场景下，通过求解测量阻抗轨迹方程与全系统阻抗折线方程的交点定位到失步中心所在元件。理论分析表明：该方案能在失步振荡发生后而两侧电势相角差未达到180°时定位到失步中心所在元件；能利用实时测量数据与理论计算值的关系来确定失步中心出现的时刻，从而为复杂电力系统失步解列断面的确定和解列时刻的选择提供依据。最后，通过仿真验

4、证了本文方法的有效性。关键词：频率偏移，相量算法，广域测量，失步振荡识别，失步中心定位，失步中心出现时刻IABSTRACTWhentheout-of-steposcillationhappensinpowersystem,ifnothandledinatimelyandeffectivemanner,itislikelytodevelopintolarge-scalesecurityaccidentwhichcanendangerthewholesystemstableoperationandc

5、ausehugeeconomiclosses.Out-of-stepsplittingcontrolisthethird-defense-lineofthepowersystem.Whenpowersystemrunout-of-step,itcanchoosetherightsplittingsurfacetosplittheout-of-stepsystemwhichcanreducetherisksofout-of-steposcillationtothesystem.Andthebase

6、ofdeterminingthesplittingsurfaceisthelocatingofout-of-stepcenter.Also,arapidaccurateout-of-stepcenterlocatingmethodisveryimportantfortheout-of-stepsplittingofpowersystem.Atpresent,mostofthemethodsstudytheout-of-steposcillationarebasedontheinsituelect

7、ricparameters.Theyhavegreatlimitationsandaredifficulttomeettherequirementofout-of-stepsplittinginarealtimechangelargescalepowergrid.Withthecontinuousdevelopmentofthewide-areameasurementinformationsystem,out-of-stepsplittingcanusetheelectricinformatio

8、nofwholesystemandmakecalculationandsplittingcontrolbasedonthereal-timeoperationstateofsystem.Anout-of-stepcenterlocatingmethodbasedonwide-areameasurementisproposedinthispaper.Firstofall,basedontheout-of-steposcillationcharacteristics,anout-of-steposc