[发明专利]基于微扰动信号振荡模式辨识的电力系统低频振荡机理分析方法

权利要求书

1.一种基于微扰动信号低频振荡模式辨识的电力系统低频振荡机理分析方法，所述分析方法通过广域测量系统采集微扰动信号进行计算分析，其特征在于，所述分析方法包括以下步骤：

步骤1：根据电网给定运行时段，读取广域测量系统记录的微扰动信号，进行测点微扰动振荡模式辨识，根据多测点多分析窗口的辨识结果进行聚类分析，得到全网低频振荡模式的振荡频率和阻尼比结果；

步骤2：针对电网给定运行时段内发生的功率持续振荡事故过程，对功率持续振荡事故过程中的微扰动信号进行振荡模式的辨识计算，判断电网发生低频振荡的类型。

步骤3：给定运行时间段内，根据步骤1计算得到的全网低频振荡模式振荡频率和阻尼比结果，进行统计分析，获取全网低频振荡模式振荡频率和阻尼比的统计分布特征，确定系统运行的薄弱环节及潜在的强迫振荡源；

步骤4：给定运行时间段内，根据步骤1计算得到的全网低频振荡模式振荡频率和阻尼比结果，通过回归分析，建立全电网低频振荡模式特征与电网运行条件之间的对应关系。

2.根据权利要求1所述的基于微扰动信号低频振荡模式辨识的电力系统低频振荡机理分析方法，其特征在于：在步骤1中，对所述微扰动信号进行单量测点单分析窗口振荡模式辨识计算，对多个量测点不同分析窗口下得到的振荡频率和阻尼比通过聚类分析得到全网低频振荡模式的振荡频率和阻尼比。

3.根据权利要求1所述的基于微扰动信号低频振荡模式辨识的电力系统低频振荡机理分析方法，其特征在于：在步骤2中，根据功率持续振荡事故前微扰动信号低频振荡模式辨识得到的振荡频率和阻尼比，以及功率持续振荡事故过程中大扰动低频振荡分析工具得到的振荡频率和阻尼比，判断电网发生低频振荡的类型，根据功率持续振荡事故前微扰动信号低频振荡模式辨识得到的振荡频率f₁和阻尼比ζ₁，与功率持续振荡事故过程中根据大扰动低频振荡分析工具得到的振荡频率f₂和阻尼比ζ₂相比较，得到振荡频率变化值Δf＝f₂-f₁和阻尼比变化值Δζ＝ζ₂-ζ₁，若振荡频率变化值绝对值|Δf|小于等于振荡频率变化值阈值Δf_thresh，且阻尼比变化值绝对值|Δζ|小于等于阻尼比变化阈值Δζ_thresh，则认为是负阻尼机理低频振荡，若存在|Δf|＞Δf_thresh或|Δζ|＞Δζ_thresh，且功率持续振荡事故过程中的阻尼比ζ₂小于等于阻尼比阈值ζ_thresh，即功率振荡基本保持等幅振荡，则认为是强迫类型低频振荡。

4.根据权利要求3所述的基于微扰动信号低频振荡模式辨识的电力系统低频振荡机理分析方法，其特征在于，优选振荡频率变化值阈值为Δf_thresh＝0.02Hz，阻尼比变化值阈值为Δζ_thresh＝0.05，阻尼比阈值ζ_thresh＝0.005。

5.根据权利要求1所述的基于微扰动信号低频振荡模式辨识的电力系统低频振荡机理分析方法，其特征在于，所述步骤3进一步包括以下内容：

生成给定电网运行时间段内基于微扰动信号辨识的全网低频振荡模式振荡频率和阻尼比的连续时间分布曲线；

对连续时间分布曲线进行离散化，按区段进行统计，得到全网低频振荡模式的振荡频率和阻尼比的统计分布结果；

计算全网低频振荡模式的振荡频率和阻尼比的统计分布特征量。

6.根据权利要求1所述的基于微扰动信号低频振荡模式辨识的电力系统低频振荡机理分析方法，其特征在于，所述步骤4进一步包括以下内容：

获取电网给定运行时段内的运行条件参数，主要包括机组出力、联络线功率水平、直流功率调制水平等参数；

若全网低频振荡模式振荡频率和阻尼比与电网运行条件参数之间存在相关关系，则对全网低频振荡模式振荡频率和阻尼比与电网运行条件参数进行回归分析，建立全网低频振荡模式振荡频率或阻尼比与系统运行条件参数如区间联络线传输功率之间的映射关系。