[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)次同步振蕩阻尼的辨識(shí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010330576.X
• 申請(qǐng)日: 2020-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN111541253B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于紫南;李振新;闞中鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)吉林省電力有限公司吉林供電公司
• 主分類號(hào): H02J3/24
• 分類號(hào): H02J3/24
• 代理公司: 吉林市達(dá)利專利事務(wù)所 22102
• 代理人: 陳傳林;臧廣維

本發(fā)明是一種電力系統(tǒng)次同步振蕩阻尼的辨識(shí)方法，其特點(diǎn)是：包括以下步驟：1)次同步振蕩分量的提取；2)應(yīng)用隨機(jī)子空間方法提取出其中的頻率在設(shè)定范圍內(nèi)、且幅值大于基波分量百分比的設(shè)定值的有功功率振蕩和電壓相角分量；3)次同步振蕩功率阻尼的判斷。能夠通過分析次同步振蕩頻率和電壓相角之間的關(guān)系，在線路發(fā)生次同步振蕩時(shí)快速判斷系統(tǒng)阻尼，縮短人工識(shí)別阻尼和判斷切除線路的時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制領(lǐng)域，是一種電力系統(tǒng)次同步振蕩阻尼的辨識(shí)方法。

背景技術(shù)

隨著電網(wǎng)中接入新能源容量的不斷增多，電力系統(tǒng)次同步振蕩事故也比之前大幅增多。電力系統(tǒng)次同步振蕩不僅導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生功率振蕩，而且導(dǎo)致線路輸送容量大幅減少，還增加了系統(tǒng)失穩(wěn)的可能，降低了供電可靠性。電網(wǎng)監(jiān)控人員在熟悉電網(wǎng)的運(yùn)行狀況的同時(shí)，若能將電力系統(tǒng)次同步振蕩的阻尼迅速識(shí)別出來，將會(huì)增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，提高供電可靠性。

現(xiàn)有的次同步振蕩監(jiān)測(cè)方法中，一方面是基于擴(kuò)展現(xiàn)有同步相量測(cè)量裝置中的功能，在系統(tǒng)判斷次同步振蕩發(fā)生的頻率和幅值，另一方面只能監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)中是否發(fā)生次同步振蕩現(xiàn)象，不能定位次同步振蕩的位置，不能達(dá)到定位和切除振蕩源的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種電力系統(tǒng)次同步振蕩阻尼的辨識(shí)方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問題的方案是：一種電力系統(tǒng)次同步振蕩阻尼的辨識(shí)方法，其特征是：包括以下步驟：

1)次同步振蕩分量的提取

首先，根據(jù)系統(tǒng)中同步相量測(cè)量裝置中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分別輸入電壓數(shù)據(jù)和功率數(shù)據(jù)，提取出對(duì)應(yīng)有功功率和電壓相角分量；

2)應(yīng)用隨機(jī)子空間方法提取出其中的頻率在設(shè)定范圍內(nèi)、且幅值大于基波分量百分比的設(shè)定值的有功功率振蕩和電壓相角分量，隨機(jī)子空間提取的步驟如下所示：

①定義有功功率和電壓相角為y，根據(jù)y值定義輸出變量歷史矩陣Y_p和未來矩陣Y_f，具體如表達(dá)式(1)和表達(dá)式(2)所示；

式中：i為Y_p矩陣的行數(shù)，j為Y_p矩陣列數(shù)；

②根據(jù)表達(dá)式(1)歷史矩陣Y_f和表達(dá)式(2)未來矩陣Y_p得出協(xié)方差矩陣T_i，見表達(dá)式(3)：

③對(duì)協(xié)方差矩陣T_i的表達(dá)式(3)進(jìn)行特征值分解，可得表達(dá)式(4)：

其中：U₁為特征值非零部分的左特征矩陣，U₂為特征值為零部分的左特征矩陣，S₁為特征值矩陣，為特征值非零部分的右特征矩陣轉(zhuǎn)置，為特征值非零部分的右特征矩陣轉(zhuǎn)置；

④根據(jù)表達(dá)式(4)可以得出系統(tǒng)矩陣A的表達(dá)式(5)：

⑤對(duì)表達(dá)式(5)中的系統(tǒng)矩陣A做特征值分解可得表達(dá)式(6)：

A＝ΨΛΨ^-1?(6)

其中：Ψ為特征向量矩陣，Λ為特征值矩陣，假設(shè)有m個(gè)特征值，m為特征值個(gè)數(shù)；

⑥系統(tǒng)特征值和待求向量之間的表達(dá)式如(7)所示：

Y_m＝KP?(7)