区域间低频振荡辨识方法和关联机组再调度抑制策略

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1、硕士学位论文区域间低频振荡辨识方法和关联机组再调度抑制策略IDENTIFICATIONMETHODOFINTER-AREALOWFREQUENCYOSCILLATIONANDSUPPRESSIONSTRATEGYOFCORRELATEDGENERATOR’SRE-DISPATCH王毅钊哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM74学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文区域间低频振荡辨识方法和关联机组再调度抑制策略硕士研究生：王毅钊导师：于继来教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院

2、答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TM74U.D.C：621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringIDENTIFICATIONMETHODOFINTER-AREALOWFREQUENCYOSCILLATIONANDSUPPRESSIONSTRATEGYOFCORRELATEDGENERATOR’SRE-DISPATCHCandidate：WangYizhaoSupervisor：Prof.YuJilaiAcademicDegreeAppliedf

3、or：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringandAutomationDateofDefence：June，2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要低频振荡（LowFrequencyOscillation，LFO）是威胁大规模互联电网安全稳定运行的重要问题之一。立足全网信息和全部元件动态模

4、型进行的所有模态或部分主导模态分析方法，既容易出现计算规模的“维数灾”现象，也会产生对与区域间LFO无关机组阻尼特性的额外分析。机组的阻尼特性由发电机组电枢反应等效电路、控制系统和运行工况等参数综合决定，而互联电网区域间的LFO现象应主要与振荡联络线关联的送、受端区域电网内部分关联机组的弱阻尼甚至负阻尼有关。若能利用与振荡联络线和关联机组有关的局部信息，则就有望在克服上述问题的基础上提高LFO分析的准确性和抑制对策制定的针对性。本文在应用电力网络源流路径电气剖分方法提供LFO联络线关联机组局部运行工况的基础上，对如何进行机组级电气剖分并由此分析与

5、剖分路径链相关的阻尼特性、对如何利用联络线功率信号辨识区域间LFO模态、如何通过关联机组发电计划的人工再调度抑制LFO等问题，进行了比较深入的研究，并取得了具有实用价值的研究进展。在电力网络级电气剖分的基础上，依据机组外部局部电气剖分运行工况信息，推导了对机组内部电枢等效电路参数进行机组级电气剖分的关系，综合内外部关系可获得由剖分子电源内节点出发、途径各剖分子支路并终止于剖分子负荷的某一完整的剖分路径链信息。基于该剖分路径链，并由对应子运行工况下的机电特性方程，推导了各剖分子电源的Philips-Herffron模型，并由此得出了剖分子电源等效阻

6、尼系数、机组总阻尼系数的计算关系，为进一步辨识与区域间LFO关联的弱阻尼机组及其剖分路径链、以及根据关联机组阻尼特性差异进行发电计划的人工再调度以有效抑制LFO，提供了方法支撑。为准确和高效在线辨识联络线功率出现的LFO模态，本文引入一种处理非平稳信号的新方法——极点对称模态分解（Extreme-PointSymmetricModeDecomposition，ESMD）法，并对其进行了改进：采用频谱移动技术解决原方法频率分辨率低的问题，并基于原信号时频特性，提出了一种移频量的计算方法。最后，根据互联电网LFO信号的特点，设计了应用改进方法辨识负阻

7、尼或弱阻尼LFO模态的流程，并以算例对LFO模态辨识效果进行了检验。为抑制互联电网区域间LFO，本文基于上述理论研究成果，探讨了关联机组发电计划人工再调度策略。应用电力网络级的电气剖分信息，在送、受端区域电网内快速捕捉到少量与振荡联络线关联的发电机组，形成重点排查子集；对该子I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文集中的机组，通过阈值筛选将负阻尼或低阻尼者缩编成高度疑似机组子集；对该子集中的机组，定义单位输出功率等效阻尼系数指标，设计出一种通过调整相关机组输出功率以抑制LFO的策略。算例表明，所提方法和策略在准确辨识高度疑似机组、尽可能地维持联络线功率输

8、送计划的基础上，可以收到明显改善区域间阻尼特性的效果。本文工作得到国家自然科学基金面上项目《源流路径电气剖分理论及其在电网调度中的应用》