电力系统强迫振荡扰动源定位方法研究

论文总字数：28871字

摘 要

16012423 张李奇

指导教师 吴熙

随着大规模互联电网的建设，电力系统强迫振荡的现象时有发生，电力系统稳定性面临了更大的挑战。抑制强迫振荡的最有效办法是切除系统的干扰，因此抑制强迫振荡的关键是定位强迫振荡扰动源。本文对强迫振荡扰动源的定位进行了研究。

首先研究了强迫振荡的产生机理。强迫振荡的是由持续周期性的小扰动激励产生的。当扰动的频率达到系统的固有频率时，扰动将会激励起大幅度的振荡，当接近固有频率时，分别会发生拍频振荡和稳态强迫振荡等现象。

进而，根据振荡能量的概念，研究了一种扰动源定位的基本方法。根据振荡能量流的变化率的正负,判断振荡能量的流向，进而找到扰动源。通过仿真，验证了该方法的可行性，比较了不同情况下的强迫振荡现象。

基于上述方法，分析其在准确性上的不足，并提出应对措施。对扰动源定位的准确性实施了改进，将强迫振荡的扰动源与一般的周期性小扰动区分开来。根据割集能量的理论，减少了所需检测的支路数量，并加快了定位的速度，指出了割集能量法定位存在的不足。

关键词：电力系统；强迫振荡；扰动源定位

Abstract

With the construction of large-scale interconnected power grid, power system forced oscillation phenomenon occurs more frequently, power system stability have faced greater challenges. The most effective countermeasure is separating the external periodic disturbance from the system, so the component where the excitation is should be located first. This paper studies the locating of forced oscillation source.

Firstly, this paper studies the mechanism of forced oscillation. Forced oscillation is excited by external periodic disturbance. When the frequency of the disturbance equals the natural frequency of the system, disturbance can excite substantial oscillation. Relatively, when the frequency of the disturbance reaches the natural frequency of the system, disturbance can excite beat frequency oscillation.

Secondly, according to the concept of oscillation energy, this paper studies a basic method of excitation localization. According to the slope of the oscillation energy flow is positive or negative, analyzing the flow of oscillation energy, so that people can locate forced oscillation source.

Based on the method above, this paper analyses the defect on sensitivity and accuracy. Seperating forced oscillation excitation from harmless external periodic disturbances, the accuracy of locating is improved. This paper also constructs the cut-sets and calculates the oscillation energy, which reduces the amount of computation end accelerates locating oscillation source, and points out the lack of cut set energy locating.

Key words: power system; forced oscillation; oscillation source

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1课题的研究背景 1

1.2课题的研究现状 2

1.2.1行波检测法 2

1.2.2能量法 3

1.3本文的主要工作 4

第二章 强迫振荡的建模研究 5

2.1引言 5

2.2强迫振荡产生机理 5

2.2.1系统小扰动动态方程 5

2.2.2瞬态强迫振荡 6

2.2.3稳态强迫振荡 7

2.3强迫振荡模型的建立 8

2.3.1小干扰稳定分析 8

2.3.2特征值分析方法 9

2.4仿真分析 11

2.4.1PSD软件包介绍 11

2.4.2强迫振荡的产生 11

2.5小结 16

第三章 扰动源的检测方法研究 17

3.1引言 17

3.2扰动源定位方法 17

3.2.1扰动源的来源 17

3.3.2扰动源的能量流动 17

3.3振荡能量流定位法 18

3.4负阻尼振荡的分析 19

3.5仿真分析 20

3.5.1能量流计算 20

3.5.2扰动源的自动定位 22

3.5.3负阻尼振荡仿真 24

3.6小结 25

第四章 定位方法深入研究 26

4.1引言 26

4.2准确性的改进 26

4.3割集能量法 27

4.4小结 33

第五章 结论与展望 34

5.1结论 34

5.2展望 34

致谢 36

参考文献： 37

第一章 绪论

1.1课题的研究背景

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：28871字