基于广域量测的电力系统低频振荡模式辨识研究

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1、豕￣｜＂為扇擊ｊ硕ｚｂ学位论文ｍａｓｔ－—。满龜酵補国内图书分类号：ＴＭ７１２密级：公开国际图书分类号：６２１．３西南交通大学研究生学位论文基于广域量测的电力系统低频振荡模式辨识研究年级二〇—二级姓名王祥超申请学位级别工学硕壬专业电气王程指导老师王晓茹教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ；ＴＭ７１２Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅ

2、ｅＴｈｅｓｉｓＡＮＡＬＹ別ＳＯＦＬＯＷＦＲＥＱＵＥＮＣＹＯＳＣＩＬＬＡＴＩＯＮＳＩＮＰＯＷＥＲＳＹＳＴＥＭＳＢＡＳＥＤＯＮＷＩＤＥＡＲＥＡＭＥＡＳＵＲＭＥＮＴＤＡＴＡＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＷａｎｇＸｉａｎｃｈａｏｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｇｐｐＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｆＳｕｐｅｒｖｓｏｒ：Ｐｒｏ．ＷａｎｇＸｉａｏｍＭａ２０１５ｙ

3、，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密／使用本授权书。＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：王趋指导老师签名：研日期；八ｉＴ．ｒｉ日期

4、：．ｒ西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．基于电网实测ＰＭＵ数据，分析了电力系统正常运行情况下负荷的分布特性。２．基于理想二阶系统的随机响应信号，在不同阻尼、不同固有振荡频率、不同数据窗长度和不同采样频率情况下比较ＲＤＴ和ＮＥｘＴ提取系统自由振荡信号的性能，比较了ＲＤＴ和ＮＥｘＴ计算量的大小。３－－．提出了ＲＤＴ和ＮＥｘＴ分别与ＴＸＳＥＳＰＲＩＴ相结合的方法，即ＲＤＴＪＬＳＥＳＰＲＩＴ和ＮＥｘＴＪＬＳ－ＥＳＰＲＩＴ方

5、法，并将其应用于从电力系统随机响应信号辨识低频振荡模式，得到振荡的频率和阻巧比；用１６机仿真系统数据，采用蒙特卡洛仿真思路－－－ＳＰＲ，从统计的角度验证ＲＤＴＴＬＳＥＳＰＲＩＴ、ＮＥｘＴＴＬＳＥＩＴ方法的有效性。一４－．运用同仿真模型的数据和四川电网实测ＰＭＵ数据将ＲＤＴＪＬＳＥＳＰＲＩＴ、ＮＥｘＴ－ＴＬＳ－ＥＳＰＲ－ｒｏｎＩＴ与己有的ＲＤＴＰｙ方法进行比较，分析Ｓ种方法从不同噪声、不同数据窗长度下方法辨识低频振荡模式频率和阻尼比的准确性。－－－－ＲＤＴＴＬＳＥＳＰ民ＩＴ和Ｎ＆ｃ

6、ＴＴＬＳＥＳＰＲＩＴ具有较强的抗噪性。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，。。对本文的研究做出贡献的个人和集体均己在文中作了明确说明本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：＇ｒ曰期．：ｗｒ長、西南交通大学硕±研究生学位论文第Ｉ页摘要电力系统低频振荡是发电机功角之间的相对摇摆，明显表现于输电线路上有功功率的振

7、荡，。随着电为系统规模扩大、互联程度提高和快速励磁系统大量使用低频振荡问题益发突出，已成为威胁电为系统安全稳定和限制交流输电线路功率传输能力的瓶颈。发现并准确掌握低频振蕩模式对电力系统安全稳定运行具有重要意义。本文研究从电为系统随机响应信号辨识低频振荡频率和阻巧比的方法。首先介绍了电力系统低频振荡模式的基本理论和相关概念，基于四川电网实测ＰＭＵ数据验证了电力系统正常运行情况下负荷服从正态分布的特性。，其次分析了两种从系统随机响应信号提取自由振荡信号的方法：随机减量技术（ＲＤＴ）和

8、自然激励技术（ＮＥＸＴ）。基于理想二阶模型的随机响应输出比较了ＲＤＴ和ＮＥｘＴ提取系统自由振荡信号的性能和计算量大小，得出ＲＤＴ和ＮＥｘＴ均能较好地从随机响应信号中提取自由振荡信号，ＮＥｘＴ性能略优于ＲＤＴ但计算量更大。ＲＤＴＮＥｘＴＴＬＳ－ＥＳＰＲＩＴ相结合的方法最后，即，提出了和分别与ＲＤＴ－ＴＬ－ＥＳＰ艮ＩＴ方法和ＮＥｘＴ－ＴＬＳ－ＩＴＳＥＳＰＲ方法，采用ＲＤＴ或ＮＥｘＴ从电力系统随