电力系统低频衰减振荡辨识研究

作     者：潘园园 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：储昭碧

授予年度：2020年

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] 

主      题：低频振荡 参数辨识 自适应内模 信号分析 

摘      要：随着互联网5G时代不断的发展,电网不断扩大环境下,大容量机组也在不断扩大投运,快速励磁的应用逐渐广泛,随之低频振荡现象的发生率有一定提升。低频振荡产生的原因是由于电力系统的负阻尼效应,常出现在弱联系、远距离、重负荷输电线路上,在采用快速、高放大倍数励磁系统的条件下更容易发生。低频振荡（Low Frequency Oscillation,LFO）是威胁电网安全稳定运行的重要问题之一,在电网中发电机组的并列运行,如果受到扰动影响会出现转子间的相对摇摆,一旦出现阻尼不足,也就容易出现持续性振荡。输电线上传输功率也容易出现振荡。本文首先提出了一种针对电力系统的低频衰减振荡现象的自适应更新化方法,提出了一种鲁棒算法,用于识别指数阻尼正弦波（EDS）信号的频率,阻尼因子和幅度。在无噪声的条件下,通过时间尺度变化,变量变换,慢积分流形,求平均方法和李雅普诺夫稳定性定理,证明了所提出辨识方法的指数收敛性。在有界加性噪声的条件下,利用扰动系统定理和误差综合原理研究了各参数辨识的抗噪性能。可以通过调整设计参数来调整由频率和阻尼因数的高频正弦噪声引起的识别误差的边界值,仿真结果证明了该算法的性能并验证了结论。接着,搭建了基于本文提出算法的实验平台。硬件平台的设计主要两部分,分别为基于FPGA平台,采用DDS技术,用51单片机AT89S51作为主控,DAC转换电路,信号调理电路组成的信号发生器模块用来产生电力系统低频衰减振荡信号,和基于DSP28335的信号分析处理模块设计。并给出相应的软件设计。最后,对本文的研究分析得出的结果进行总结分析,并提出算法中的不足,为下一步的研究分析指明了方向。