[发明专利]一种关于电力系统低频振荡特性的时频域综合分析方法

权利要求书

1.一种关于电力系统低频振荡特性的时频域综合分析方法，包括如下步骤：

(1)获取电力系统中各部件的详细数据信息，建立系统详细模型；

(2)对所述的系统详细模型进行降阶和简化处理，得到系统简化模型；

(3)利用QR分析法对所述的系统简化模型进行分析，获得系统简化模型下各机电振荡模式的振荡频率、振型和各发电机组的参与因子，即电力系统中各机电振荡模式的振荡频率、振型和各发电机组的参与因子；

(4)根据所述的系统简化模型下各机电振荡模式的振荡频率、振型和各发电机组的参与因子，利用Prony分析法对所述的系统详细模型进行分析，获得电力系统中各机电振荡模式的阻尼比。

2.根据权利要求1所述的关于电力系统低频振荡特性的时频域综合分析方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，对系统详细模型进行降阶和简化处理是分别通过采用机组合并法和模型简化法实现的。

3.根据权利要求2所述的关于电力系统低频振荡特性的时频域综合分析方法，其特征在于：所述的机组合并法是将系统详细模型中所有具有相同电气、机械以及运行参数的发电机组合并为一台等值发电机组，等值发电机组的额定容量为所有被合并发电机组的额定容量之和，等值发电机组的电气、机械以及运行参数在额定容量下的标幺值与合并前单台发电机组在额定容量下的标幺值相同。

4.根据权利要求2所述的关于电力系统低频振荡特性的时频域综合分析方法，其特征在于：所述的模型简化法是将系统详细模型中的发电机详细模型简化为经典二阶模型，只考虑负荷的静态电压特性，并将发电机的阻尼系数取为0。

5.根据权利要求1所述的关于电力系统低频振荡特性的时频域综合分析方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，QR分析法对系统简化模型进行分析的过程如下：

(1)对系统简化模型进行线性化处理，获得系统状态矩阵；

(2)根据系统状态矩阵获得系统状态衍生矩阵，并利用QR分析法计算出系统状态衍生矩阵的所有特征值及其对应的所有右特征向量；

(3)根据系统状态衍生矩阵的所有特征值及其对应的所有右特征向量计算出系统状态矩阵的所有特征值及其对应的所有右特征向量；

(4)根据系统状态矩阵的所有特征值及其对应的所有右特征向量计算出系统简化模型下各机电振荡模式的振荡频率、振型和各发电机组的参与因子。

6.根据权利要求1所述的关于电力系统低频振荡特性的时频域综合分析方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，Prony分析法对系统详细模型进行分析的过程如下：

(1)在所有机电振荡模式中选取某一机电振荡模式作为待分析模式；

(2)根据系统简化模型下该机电振荡模式中各发电机组的参与因子，在系统详细模型下对该机电振荡模式中参与因子最高的发电机组施加扰动以激发该机电振荡模式，并获得在该扰动形式下系统详细模型的机组功角摇摆曲线和联络线功率变化曲线；

(3)利用Prony分析法对机组功角摇摆曲线和联络线功率变化曲线进行分析，获得系统详细模型下该机电振荡模式的振荡频率、振型和阻尼比，并将系统详细模型下该机电振荡模式的振荡频率和振型与系统简化模型下该机电振荡模式的振荡频率和振型进行匹配，以确定电力系统中该机电振荡模式的阻尼比；

(4)根据步骤(1、(2)、(3)，确定电力系统中各机电振荡模式的阻尼比。