基于Prony方法的电力系统低频振荡分析

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1、第32卷第1期四JII电力技术Vo1．32。No．12009年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．。2009基于Prony方法的电力系统低频振荡分析白洋。李国庆。姚天亮(东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012)摘要：电力系统低频振荡时常发生，准确提取振荡频率成为抑制其发生的前提。介绍了Prony方法的计算过程以及如何提高Prony分析方法的准确性，通过与电力系统中已有算法的比较，分析了Prony方法在电力系统中的适用性。成功的应用Prony方法检测到了PSASP中8机系统的主导低频振荡模式，算例结果表明，该方法实用、有效、准确性较高，完全能满足实际

2、应用的需要，是一种有效的工具。关键词：低频振荡；Prony分析；主导低频振荡模式；功角曲线Abstract：ThelowfrequencyoscillationsinpowersystemoftenOccur．Theaccurateextractionofoscillationfrequencybecomesthepremisewhichsuppressesittooccur．ThecomputationprocessofPronymethodandhowtoenhancetheaccuracyofPronyanalysismethodareintroduced．ComparedPronym

3、ethodwithotherexistingalgorithmsusedinpowersystem，theserviceabili—tyofPronyanalysismethodinpowersystemisanalyzed．AndPronymethodissuccessfullyappliedtodetectthedominantmodesoflowfrequencyoscillationsofthe8一machinesysteminPSASP．Theexampleresultsindicatethatthemethodisprac—tical，effectiveandhasahigher

4、accuracy．Itcansatisfytheneedofpracticalapplicationcompletely，anditisaneffectivetoo1．Keywords：lowfrequencyoscillation；Pronyanalysis；dominantmodeoflowfrequencyoscillation；poweranglecurve中图分类号：TM761文献标识码：B文章编号：1003—6954(2009)一0040—02随着电网的13益扩大，大容量机组在电网中的不用的傅里叶变换和小波变换等方法不易提取衰减特断投运，快速励磁的普遍使用，低频振荡现象在大型性，

5、而且精度不高。利用Prony分析法，可以通过互联电网中时有发生。发电机在电网中并列运行时，从系统中得到的信号直接获得信息，特别是可以直接在扰动的情况下发生转子间的相对摇摆，并在阻尼不得到系统特征值，使电力系统稳定分析更加便捷。足时发生持续性的振荡¨。。此时在输电线上传输的功率也会发生相应振荡。由于机组的惯性时间常1Prony方法特点及其应用数其振荡频率很低，引起的振荡的范围一般为0．1～2．5Hz，这就是低频振荡。低频振荡一般发生在长距早在两百多年前，Prony就提出了使用e的指数离、大负荷输电线上，由于普遍采用现代快速、高顶值函数的线性组合来拟合等间距采样的数学模型。倍数励磁系统，现在低频

6、振荡在电力系统中更易发Prony方法可以有效地获取系统振荡模式特征，它可生。低频振荡一般为局部振荡和区域间振荡。局部通过给定输入信号下的响应直接估计系统的振荡频振荡是指在区域内某一台电机或几台电机相对于区率、衰减、幅值和初相位l4]。该方法是用含有Ⅳ个指域内其他机组振荡，由于其电气距离较近，所以频率数项的指数曲线来拟合2N个数据样本，当数据样本一般较高，在0．7—2．5Hz之间。区域振荡是指在不个数大于Ⅳ时，该方法也是在最小二乘意义下实现同区域的电机群之间发生相互振荡，其距离较大，所的。以频率一般较低，在0．1～0．7Hz之间。认识和找到Prony算法假设模型是由一系列的具有任意振处理电力系

7、统低频振荡的本质和方法，在全国电力系幅、相位、频率和衰减因子的指数函数的组合，也就是统不断互联中显得更加重要。说，由一组衰减的正弦分量所组成J。近年来，电网的低频振荡现象非常频繁，已经严P重影响到电网的稳定运行。研究系统的低频振荡就互(n)=∑bm(n=0，1，⋯，N一1)(1)要首先得到系统的振荡频率、幅值及衰减等信息，常式(1)是数据(0)，⋯⋯，(N一1)的模型。．40·第32卷第l期四川电力技术Vo1