區(qū)域間低頻振蕩辨識方法和關聯(lián)機組再調(diào)度抑制策略.pdf

1、低頻振蕩（Low Frequency Oscillation，LFO）是威脅大規(guī)?；ヂ?lián)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要問題之一。立足全網(wǎng)信息和全部元件動態(tài)模型進行的所有模態(tài)或部分主導模態(tài)分析方法，既容易出現(xiàn)計算規(guī)模的“維數(shù)災”現(xiàn)象，也會產(chǎn)生對與區(qū)域間LFO無關機組阻尼特性的額外分析。機組的阻尼特性由發(fā)電機組電樞反應等效電路、控制系統(tǒng)和運行工況等參數(shù)綜合決定，而互聯(lián)電網(wǎng)區(qū)域間的LFO現(xiàn)象應主要與振蕩聯(lián)絡線關聯(lián)的送、受端區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)部分關聯(lián)機組的弱阻尼

2、甚至負阻尼有關。若能利用與振蕩聯(lián)絡線和關聯(lián)機組有關的局部信息，則就有望在克服上述問題的基礎上提高LFO分析的準確性和抑制對策制定的針對性。
　　本文在應用電力網(wǎng)絡源流路徑電氣剖分方法提供LFO聯(lián)絡線關聯(lián)機組局部運行工況的基礎上，對如何進行機組級電氣剖分并由此分析與剖分路徑鏈相關的阻尼特性、對如何利用聯(lián)絡線功率信號辨識區(qū)域間LFO模態(tài)、如何通過關聯(lián)機組發(fā)電計劃的人工再調(diào)度抑制LFO等問題，進行了比較深入的研究，并取得了具有實用價值的

3、研究進展。
　　在電力網(wǎng)絡級電氣剖分的基礎上，依據(jù)機組外部局部電氣剖分運行工況信息，推導了對機組內(nèi)部電樞等效電路參數(shù)進行機組級電氣剖分的關系，綜合內(nèi)外部關系可獲得由剖分子電源內(nèi)節(jié)點出發(fā)、途徑各剖分子支路并終止于剖分子負荷的某一完整的剖分路徑鏈信息?；谠撈史致窂芥?，并由對應子運行工況下的機電特性方程，推導了各剖分子電源的Philips-Herffron模型，并由此得出了剖分子電源等效阻尼系數(shù)、機組總阻尼系數(shù)的計算關系，為進一步辨識

4、與區(qū)域間LFO關聯(lián)的弱阻尼機組及其剖分路徑鏈、以及根據(jù)關聯(lián)機組阻尼特性差異進行發(fā)電計劃的人工再調(diào)度以有效抑制LFO，提供了方法支撐。
　　為準確和高效在線辨識聯(lián)絡線功率出現(xiàn)的LFO模態(tài)，本文引入一種處理非平穩(wěn)信號的新方法——極點對稱模態(tài)分解（Extreme-Point Symmetric Mode Decomposition，ESMD）法，并對其進行了改進：采用頻譜移動技術解決原方法頻率分辨率低的問題，并基于原信號時頻特性，提出了

5、一種移頻量的計算方法。最后，根據(jù)互聯(lián)電網(wǎng)LFO信號的特點，設計了應用改進方法辨識負阻尼或弱阻尼LFO模態(tài)的流程，并以算例對LFO模態(tài)辨識效果進行了檢驗。
　　為抑制互聯(lián)電網(wǎng)區(qū)域間 LFO，本文基于上述理論研究成果，探討了關聯(lián)機組發(fā)電計劃人工再調(diào)度策略。應用電力網(wǎng)絡級的電氣剖分信息，在送、受端區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)快速捕捉到少量與振蕩聯(lián)絡線關聯(lián)的發(fā)電機組，形成重點排查子集；對該子集中的機組，通過閾值篩選將負阻尼或低阻尼者縮編成高度疑似機組子集；

6、對該子集中的機組，定義單位輸出功率等效阻尼系數(shù)指標，設計出一種通過調(diào)整相關機組輸出功率以抑制LFO的策略。算例表明，所提方法和策略在準確辨識高度疑似機組、盡可能地維持聯(lián)絡線功率輸送計劃的基礎上，可以收到明顯改善區(qū)域間阻尼特性的效果。
　　本文工作得到國家自然科學基金面上項目《源流路徑電氣剖分理論及其在電網(wǎng)調(diào)度中的應用》（50477008）、國家電網(wǎng)公司總部重大科技專項《大電網(wǎng)在線評估技術深化研究》（SGCC-MPLG-023-20