基于PMU梯度动态偏差的新型电力系统快速稳定性

作     者：于淼 胡敬轩 张寿志 魏静静 孙建群 吴屹潇 YU Miao;HU Jingxuan;ZHANG Shouzhi;WEI Jingjing;SUN Jianqun;WU Yixiao

作者机构：北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044 北京市建筑安全检测工程技术研究中心北京100044 清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084 

出 版 物：《上海交通大学学报》 (Journal of Shanghai Jiaotong University)

年 卷 期：2024年第58卷第1期

页      面：40-49页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 

基　　金：清华大学电力系统及大型发电设备安全控制与仿真国家重点实验室基金资助项目(SKLD20M17) 北京市高等教育学会项目(YB2021131) 北京建筑大学金字塔人才培养工程项目(JDYC20200324) 北京建筑大学研究生创新项目(PG2022132) 国家级大学生创新创业训练计划项目(202110016052) 国家自然科学基金委青年科学基金资助项目(51407201)。 

主　　题：同步相量测量装置数据 新型电力系统 稳定性分析 李雅普诺夫直接法 梯度动态偏差 

摘      要：在能源转型和科技进步双重推动下,高比例可再生能源和高比例电力电子设备正成为电力系统发展重要趋势和关键特征.新型电力系统动态行为随之发生重大变化,传统小干扰稳定性分析方法满足使用需要,在应对运行工况快速变化场合时尚存在亟需解决问题.提出基于同步相量测量装置(PMU)数据梯度动态偏差李雅普诺夫直接分析法对新型电力系统小干扰稳定性进行分析,利用PMU数据矩阵降维得到低维矩阵,代入含双馈异步风力发电机组的电力系统矩阵模型,求解李雅普诺夫方程式得到对角矩阵,通过判定矩阵正定性对系统稳定性作出判断.利用求解后得到的对角矩阵计算相应状态变量动态偏差值,对相应状态变量曲线使用梯度下降法迭代计算该曲线极值点数值,时间加权计算整个振荡过程时间加权动态偏差量,为阻尼稳定控制器配置位置提供指导.利用含风力发电新英格兰10机39节点系统仿真验证方法可以达到改善系统小干扰稳定性以及对新型电力系统快速稳定性分析的有效性.