广域测量系统信息时延建模与时延补偿方法研究

发布时间：2017-05-19 07:16

  本文关键词：广域测量系统信息时延建模与时延补偿方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：互联电网区间的低频振荡问题严重威胁着电网的安全稳定运行。基于同步相量的广域测量系统(WAMS)能够获得电力系统多个节点实时准确的同步测量信号,为构建广域控制器,抑制区间低频振荡带来了契机。但广域测量系统的信息时延是广域控制器设计时不可忽略的因素,研究广域测量系统信息时延的建模及补偿方法对于解决时延问题具有重要意义。本文根据广域测量系统的结构,对时延的组成部分进行了介绍,根据时延随机性的特点,提出了基于概率模型的广域测量系统信息时延建模方法。在浙江电网广域测量系统实际运行条件下,对WAMS信息时延进行了大量测试,得到了WAMS信息时延的统计特性。基于测得的浙江电网WAMS时延数据,采用概率模型对信息时延进行了建模,结果表明,对于不同时段,不同同步测量单元(PMU)子站,莱斯分布均能较好地反映WAMS信息时延的概率分布特点。在时延补偿方面,本文首先介绍了基于预测补偿的广域控制系统结构；针对广域控制系统输入信号(例如角速度、功角)可采用衰减三角函数的线性组合准确近似的特点,提出了基于Prony算法的广域量测信号预测补偿算法,引入巴特沃斯低通滤波器对预测补偿算法改进以解决噪声问题,并通过对Prony模型参数的修正解决滤波器引入的相移。针对四机二区域的仿真信号和浙江电网PMU实测数据验证了算法对量测信号的拟合预测的有效性,并采用RTDS、功率放大器、PMU、广域阻尼控制器构成的硬件闭环仿真系统测试算法的实时性和准确性,结果表明：本文的算法能够对广域阻尼控制器的时延进行补偿,提高阻尼控制效果。
【关键词】：广域测量系统 时延建模 莱斯分布 Prony算法 时延补偿
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM933.313
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 广域测量系统及其应用研究综述11-15
• 1.2.1 广域测量系统简介11-12
• 1.2.2 广域测量系统在电力系统中的应用12-13
• 1.2.3 基WAMS的电力系统低频振荡阻尼控制13-15
• 1.3 广域测量系统时延研究现状综述15-18
• 1.3.1 广域测量系统时延特性15-16
• 1.3.2 电力系统时延稳定性分析16-17
• 1.3.3 时延补偿及控制研究17-18
• 1.4 本文的工作与章节安排18-20
• 1.4.1 主要创新点18-19
• 1.4.2 论文的章节安排19-20
• 第2章 广域测量系统信息时延特性分析及建模研究20-38
• 2.1 引言20
• 2.2 广域测量系统信息时延构成及介绍20-23
• 2.3 基于概率模型的WAMS时延建模方法23-26
• 2.3.1 概率分布模型23-25
• 2.3.2 测量数据预处理25
• 2.3.3 最大似然法拟合概率分布25-26
• 2.3.4 WAMS时延概率密度分布函数的选择26
• 2.4 浙江电网WAMS时延测量分析及概率建模26-37
• 2.4.1 数据采集时延分析及测量26-31
• 2.4.2 WAMS信息时延分析及概率建模31-37
• 2.5 本章小结37-38
• 第3章 广域测量系统信息时延补偿方法研究38-72
• 3.1 引言38-39
• 3.2 基于预测补偿的广域控制系统典型结构39-40
• 3.3 基于Prony算法的广域量测信号时延补偿方法40-44
• 3.3.1 Prony算法40-41
• 3.3.2 Prony预测补偿算法41-42
• 3.3.3 改进Prony预测补偿算法42-44
• 3.3.4 算法时间复杂度分析44
• 3.4 量测信号预测补偿效果分析44-52
• 3.4.1 预测补偿效果评价指标45
• 3.4.2 四机二区域系统仿真验证45-48
• 3.4.3 浙江电网WAMS实测数据验证48-52
• 3.5 基于RTDS的硬件闭环时延补偿效果验证52-71
• 3.5.1 广域阻尼控制效果评价指标53
• 3.5.2 基于RTDS的硬件闭环时延补偿方案53-63
• 3.5.3 RTDS的硬件闭环方案测试结果63-71
• 3.6 本章小结71-72
• 第4章 总结与展望72-74
• 4.1 研究工作总结72-73
• 4.2 后续工作展望73-74
• 参考文献74-79
• 作者简历79

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