基于相轨迹MLE指标的暂态功角稳定在线辨识

发布时间：2020-02-03 19:46

【摘要】：为实现暂态功角稳定的快速预判,提出一种利用动态系统最大李雅普诺夫指数(MLE)对相平面中转速差—功角差轨迹特性进行分析的暂态功角稳定在线辨识方法。首先,介绍了MLE稳定判断原理及求取方式。其次,以单机系统为例,从物理机理上严格分析了不同场景下转速差—功角差相轨迹变化特性与暂态功角稳定之间的关系。进而,在利用递推最小二乘算法改进MLE求取方式的基础上,结合相轨迹特性自动优选参数,给出了无需传统方法中预先确定MLE符号观测窗口的暂态功角稳定判据,形成在线辨识方法。最终,利用双机等值思想将方法推广到多机系统。仿真算例验证了方法的正确性与有效性,方法对一摆、多摆稳定判断问题均有效,并对发电机分群结果有较强的容错能力。
【图文】：

MLE时域轨迹。本节结合MLE稳定判断机理及相轨迹的暂态物理特性，给出以下判据。判据1:故障后，若δ的MLE自初始时段开始即呈现上升趋势，判定系统将暂态失稳。判据2:故障后，若δ的MLE自初始时段开始即呈现下降趋势，则其MLE轨迹必将发生回摆。若MLE在首次回摆中越过零点，且越过零点前δ(m(n))没有再次出现，判定系统将暂态失稳。判据3:故障后，若δ的MLE自初始时段开始即呈现下降趋势，则其MLE轨迹必将发生回摆。若MLE在首次回摆中且越过零点前，δ(m(n))再次出现，判定系统将暂态稳定。典型的MLE曲线示意图如图2所示，其中轨迹1对应判据1;轨迹2和3对应判据2;轨迹4和5对应判据3。图2稳定判据曲线Fig．2Curveofstabilitycriteria尽管上述判据是基于非线性系统动力学原理设计［15］，其仍与电力系统的实际运行密切关联，这里结合电力系统故障后δ-Δω相平面轨迹变化情况，对判据的合理性进行说明。需要强调的是，由于第2节中相平面轨迹变化特性蕴含着极强的电力系统物理机理，以下的分析是基于电力系统暂态物理特性进行的定性分析。对于δ-Δω轨迹特性1，由于故障后，系统不存在减速面积，从而导致|Δω|加速增加，L立即呈上升趋势，则估计出的MLE立即大于0，MLE时域轨迹如图2中轨迹1所示。对于δ-Δω轨迹特性2，故障后，系统存在部分减速面积，导致|Δω|经过短暂减小后迅速上升，L先减小后上升，则估计出的MLE首先会下降，即MLE小于0，随后发生回摆。且由于Δω的持续增加，L持续增加，，则回摆中MLE将越过零点，且由于减速面积不足，在MLE越过零点前δ持续增加，参与MLE估计的起始点δ(m(n))不会再次出现，MLE时域曲线如图2中轨迹2所示。对于δ-Δω轨迹特性5，其δt|Δω|轨迹有如下特点:①系统阻尼不?

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本文编号：2576103