基于广域测量系统及Prony算法的低频振荡分析

论文摘要

随着电网互联的加快、电力市场的引入、单台机组发电容量的增大、大容量能源输送形式的形成,电力系统的稳定性问题日益突出,低频振荡是现代电力系统稳定问题的主要表现形式。本文基于广域测量系统应用改进Prony算法对电力系统低频振荡进行分析和研究。分析了广域测量系统的组成、特点,探讨了其在电力系统中的应用,利用其实时同步的特点对电力系统的动态信息进行采集,应用广域测量信号分析电力系统低频振荡。研究了Prony算法,用两种判据确定影响算法准确性的样本函数矩阵阶数、并对算法参数的计算进行简化；利用多信号分析对Prony算法进行改进,提出同类信号、非同类信号的分类多信号分析方法,以提高算法的准确性。在多信号改进Prony算法分析的基础上,进一步对其在大系统下的应用进行了扩展。利用Prony算法的模式参数定义了系统的模式能量参与度,在小干扰稳定分析中参与因子矩阵的基础上,构造出反映系统相关性关系的相关矩阵,以此作为大系统下分类多信号改进Prony算法信号的选取依据,将所提改进算法应用到大系统中。应用本文研究的改进算法对EPRI-36系统进行低频振荡分析,得到了系统的振荡模式和主导振荡模式,算法分析结果的准确性和有效性得到了改善。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题研究的背景与意义
• 1.1.1 课题研究的背景
• 1.1.2 课题研究的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 低频振荡的发生机理
• 1.2.2 低频振荡的分析方法
• 1.2.3 低频振荡的阻尼控制
• 1.3 论文主要工作及创新点
• 第二章 广域测量系统
• 2.1 广域测量系统概述
• 2.2 广域测量系统的组成
• 2.2.1 相量测量单元
• 2.2.2 通信系统
• 2.2.3 控制中心
• 2.3 广域测量系统的研究现状
• 2.4 广域测量信号的采集
• 2.5 小结
• 第三章 Prony算法及其改进
• 3.1 Prony算法
• 3.1.1 算法原理
• 3.1.2 算法简介
• 3.2 传统单信号Prony算法的改进
• 3.2.1 阶数的确定
• 3.2.2 参数的计算
• 3.3 多信号改进Prony算法
• 3.3.1 多信号改进Prony算法的优点
• 3.3.2 多信号改进Prony算法的不足
• 3.4 分类多信号改进Prony算法
• 3.4.1 同类信号
• 3.4.2 非同类信号
• 3.4.3 分类多信号改进Prony算法
• 3.5 小结
• 第四章 大系统下分类多信号改进Prony算法
• 4.1 大系统下的应用问题
• 4.2 机组相关性
• 4.2.1 模式能量参与度
• 4.2.2 相关矩阵
• 4.3 相关机群
• 4.4 基于机组相关性的分类多信号改进Prony算法
• 4.5 小结
• 第五章 算例分析
• 5.1 算例简介
• 5.1.1 算例分析
• 5.1.2 算例结果
• 5.2 单信号Prony算法分析
• 5.3 多信号改进Prony算法分析
• 5.4 分类多信号改进Prony算法分析
• 5.5 基于机组相关性的分类多信号改进Prony算法分析
• 5.5.1 机组相关性分析
• 5.5.2 相关机群分析
• 5.5.3 分类多信号改进Prony算法分析
• 5.6 小结
• 第六章 结论
• 附图1:EPRI-36单线图
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 个人简况及联系方式