电力系统广域时滞信号优化选择及阻尼控制研究
发布时间：2021-06-06 01:53
随着社会的发展,对电力系统的要求不断增加。从电力供应的稳定性,能源的清洁性,能源传输的广域性以及高压和特高压发展来看,影响电力系统稳定运行的主要问题是广域电力系统阻尼过低引起的低频振荡问题。实现广域电力系统的稳定控制前提是能够分析广域测量系统（WAMS）中的控制信号。在广域系统中包含有效、效信号和噪声信号数量庞大且种类繁多,并且信号传输一定程度上存在通信时滞,若不能及时反映系统状态并做出系统保护措施,会给广域电力系统阻尼控制带来严重的危害。同时考虑到了广域阻尼控制器也会受时滞等因素的影响,各地的一次设备也需要进行优化。因此,本文针对当前的3个研究热点问题进行深入研究。分别为电力系统广域时滞补偿,WAMS控制信号的优化选择以及广域阻尼控制器（PSS）优化设计问题。首先,本文考虑WAMS广域控制信号在系统控制中的有效性问题,重点研究PMU输入控制器的激励信号选择优化问题。首先建立广域电力系统闭环模型,提出一种基于核矩阵和卡尔曼滤波优化相结合的信号选择算法（Kernel Principal Component Analysis and Kalman Filter,KPCAK）,该方法通过核矩...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国家电力能源发展规划Fig.1-1Nationalpowerandenergydevelopmentplan
第二章电力系统广域阻尼控制16G115678910113G324G2G47L97LC9C图2-5四机两区电力系统Fig.2-5Four-machinetwo-areapowersystem2.4.1ISO-NE实时在线采集PMU信号PMU数据信号来自ISO-NE（新英格兰系统10机39节点系统模型），是美国东部互联的电力系统如图2-6所示，其峰值负荷约为26000兆瓦。信号来源于2017.6.17系统发生低频振荡所读取的一段电力系统实时数据[52]，所提供的PMU数据展示了从开始振荡前后周期45分钟的振荡数据，数据包含了观测系统0.27赫兹的振荡。本章针对已有PMU信号对系统的控制影响进行分析，依据本章提出的算法对不同类型的信号进行有效选取，从众多电气信号中选择出能够有利于电力系统运行的信号。图2-6新英格兰系统Fig2-6TheNewEnglandsystem根据真实新英格兰系统采集的12个子站的全部电气信息量中的信号为实验数据进行仿真，由于系统信号数据量，只展示1个子站中电压电流转子角等参数信号，具体值见表2-1。表2-2PMU数据信号Table2-2PMUdatasignals
0.267 60.031 205.1403 116.3272 245.2974 -50.0561 2.4.2 电压信号优化选择对比图 由于电力系统中信号数据种类多，信号数据非常庞大。本章只针对采集信号中的对电压信号、电流信号和频率信号进行了优化和验证。为了更好地表现优化结果，只选择采集信号中 6 个子站的信号行进行计算。通过 PMU 采集数据可以得到电压有效值，通过信号预处理[18]方法处理信号数据可以得到初始信号图。通过预处理信号获得，并通过 KPCAK 方法对信号优化选择指标进行分析，从数据信号中选择出最优信号。首先，通过优化残差卡尔曼滤波器获得最优有效电压信号，如图 2-7 和 2-8 所示。图 2-7 为 PMU 采集的各个子站的信号。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RTDS的光伏接入配电网故障特征研究[J]. 邵庆祝,杨畅,谢民,王同文,丁津津,于洋,徐靖东. 电力系统保护与控制. 2019(22)
[2]基于RTDS的柔性互联装置控制策略的仿真研究[J]. 颛孙旭,范伟强,李复明,王弋飞,许斐,朱岸明. 电力电容器与无功补偿. 2019(05)
[3]大规模交直流混联电网RTDS快速建模方法[J]. 杨林超,应超楠,徐政,楼伯良,董炜,华文. 电力自动化设备. 2019(09)
[4]计及随机时滞与丢包的电力系统广域信号预测补偿方法[J]. 陈中,唐浩然,邢强,周涛. 电力系统保护与控制. 2019(15)
[5]基于RTDS的数字化变电站保护测试方案[J]. 侯婕. 电世界. 2019(07)
[6]计及时滞丢包综合特性的电力系统小干扰稳定分析与控制[J]. 周涛,陈中,戴中坚,刘艺,孙可慧. 电测与仪表. 2019(09)
[7]基于ε–权衡“阻尼–时滞”电力系统广域阻尼控制[J]. 于淼,路昊阳. 中国电力. 2018(12)
[8]发电机组引发电网功率振荡原因及其抑制措施研究综述[J]. 高海翔,伍双喜,苗璐,徐衍会. 智慧电力. 2018(07)
[9]基于核主成分分析与改进神经网络的电力负荷中期预测模型[J]. 孙新程,孔建寿,刘钊. 南京理工大学学报. 2018(03)
[10]电力系统低频振荡原理及抑制措施[J]. 王坤. 电子技术与软件工程. 2017(22)
博士论文
[1]基于广域量测信息的电力大系统安全性分析与协调控制[D]. 姜涛.天津大学 2015
[2]基于广域测量技术的时滞电力系统稳定性分析与控制设计[D]. 李婷.中南大学 2013
硕士论文
[1]基于卡尔曼滤波算法的电力系统时滞信号补偿技术研究[D]. 叶东.浙江工业大学 2019
[2]含大规模风电接入的互联电网低频振荡阻尼控制策略研究[D]. 周洋.湖南大学 2017
[3]考虑时滞的广域电力系统阻尼控制[D]. 张佳怡.华北电力大学 2017
[4]电力系统低频振荡类型判别方法研究[D]. 张晓航.华北电力大学 2017
[5]广域测量系统信息时延建模与时延补偿方法研究[D]. 杨博.浙江大学 2016
[6]面向随机时滞的电力系统稳定器网络化控制研究[D]. 樊东.西南交通大学 2015
[7]电力系统低频振荡非线性机理及控制策略研究[D]. 姜苏娜.华北电力大学 2015
[8]考虑时滞的电力系统阻尼控制器设计[D]. 周一辰.华北电力大学 2015
[9]PSS在抑制电力系统低频振荡中的应用研究[D]. 钱斌.兰州理工大学 2014
[10]考虑时滞的电力系统特征值计算与阻尼控制器设计[D]. 霍健.山东大学 2013
本文编号：3213349
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国家电力能源发展规划Fig.1-1Nationalpowerandenergydevelopmentplan
第二章电力系统广域阻尼控制16G115678910113G324G2G47L97LC9C图2-5四机两区电力系统Fig.2-5Four-machinetwo-areapowersystem2.4.1ISO-NE实时在线采集PMU信号PMU数据信号来自ISO-NE（新英格兰系统10机39节点系统模型），是美国东部互联的电力系统如图2-6所示，其峰值负荷约为26000兆瓦。信号来源于2017.6.17系统发生低频振荡所读取的一段电力系统实时数据[52]，所提供的PMU数据展示了从开始振荡前后周期45分钟的振荡数据，数据包含了观测系统0.27赫兹的振荡。本章针对已有PMU信号对系统的控制影响进行分析，依据本章提出的算法对不同类型的信号进行有效选取，从众多电气信号中选择出能够有利于电力系统运行的信号。图2-6新英格兰系统Fig2-6TheNewEnglandsystem根据真实新英格兰系统采集的12个子站的全部电气信息量中的信号为实验数据进行仿真，由于系统信号数据量，只展示1个子站中电压电流转子角等参数信号，具体值见表2-1。表2-2PMU数据信号Table2-2PMUdatasignals
0.267 60.031 205.1403 116.3272 245.2974 -50.0561 2.4.2 电压信号优化选择对比图 由于电力系统中信号数据种类多，信号数据非常庞大。本章只针对采集信号中的对电压信号、电流信号和频率信号进行了优化和验证。为了更好地表现优化结果，只选择采集信号中 6 个子站的信号行进行计算。通过 PMU 采集数据可以得到电压有效值，通过信号预处理[18]方法处理信号数据可以得到初始信号图。通过预处理信号获得，并通过 KPCAK 方法对信号优化选择指标进行分析，从数据信号中选择出最优信号。首先，通过优化残差卡尔曼滤波器获得最优有效电压信号，如图 2-7 和 2-8 所示。图 2-7 为 PMU 采集的各个子站的信号。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RTDS的光伏接入配电网故障特征研究[J]. 邵庆祝,杨畅,谢民,王同文,丁津津,于洋,徐靖东. 电力系统保护与控制. 2019(22)
[2]基于RTDS的柔性互联装置控制策略的仿真研究[J]. 颛孙旭,范伟强,李复明,王弋飞,许斐,朱岸明. 电力电容器与无功补偿. 2019(05)
[3]大规模交直流混联电网RTDS快速建模方法[J]. 杨林超,应超楠,徐政,楼伯良,董炜,华文. 电力自动化设备. 2019(09)
[4]计及随机时滞与丢包的电力系统广域信号预测补偿方法[J]. 陈中,唐浩然,邢强,周涛. 电力系统保护与控制. 2019(15)
[5]基于RTDS的数字化变电站保护测试方案[J]. 侯婕. 电世界. 2019(07)
[6]计及时滞丢包综合特性的电力系统小干扰稳定分析与控制[J]. 周涛,陈中,戴中坚,刘艺,孙可慧. 电测与仪表. 2019(09)
[7]基于ε–权衡“阻尼–时滞”电力系统广域阻尼控制[J]. 于淼,路昊阳. 中国电力. 2018(12)
[8]发电机组引发电网功率振荡原因及其抑制措施研究综述[J]. 高海翔,伍双喜,苗璐,徐衍会. 智慧电力. 2018(07)
[9]基于核主成分分析与改进神经网络的电力负荷中期预测模型[J]. 孙新程,孔建寿,刘钊. 南京理工大学学报. 2018(03)
[10]电力系统低频振荡原理及抑制措施[J]. 王坤. 电子技术与软件工程. 2017(22)
博士论文
[1]基于广域量测信息的电力大系统安全性分析与协调控制[D]. 姜涛.天津大学 2015
[2]基于广域测量技术的时滞电力系统稳定性分析与控制设计[D]. 李婷.中南大学 2013
硕士论文
[1]基于卡尔曼滤波算法的电力系统时滞信号补偿技术研究[D]. 叶东.浙江工业大学 2019
[2]含大规模风电接入的互联电网低频振荡阻尼控制策略研究[D]. 周洋.湖南大学 2017
[3]考虑时滞的广域电力系统阻尼控制[D]. 张佳怡.华北电力大学 2017
[4]电力系统低频振荡类型判别方法研究[D]. 张晓航.华北电力大学 2017
[5]广域测量系统信息时延建模与时延补偿方法研究[D]. 杨博.浙江大学 2016
[6]面向随机时滞的电力系统稳定器网络化控制研究[D]. 樊东.西南交通大学 2015
[7]电力系统低频振荡非线性机理及控制策略研究[D]. 姜苏娜.华北电力大学 2015
[8]考虑时滞的电力系统阻尼控制器设计[D]. 周一辰.华北电力大学 2015
[9]PSS在抑制电力系统低频振荡中的应用研究[D]. 钱斌.兰州理工大学 2014
[10]考虑时滞的电力系统特征值计算与阻尼控制器设计[D]. 霍健.山东大学 2013
本文编号：3213349
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