基于已知激勵響應的低頻振蕩信息在線辨識

楊 晨，余一平，樊 陳，金 標，舒石瀧

（1. 河海大學能源與電氣學院，江蘇南京 211100；2. 中國電力科學研究院有限公司（南京），江蘇南京 210003）

0 引言

隨著電網規模的不斷擴大、交直流系統互聯以及高比例新能源與電力電子設備接入電網，低頻振蕩問題日益突出，制約了電能的遠距離外送，嚴重影響著電力系統的安全穩定運行［1-2］。對低頻振蕩模式進行準確分析是抑制低頻振蕩的基礎，這對保障電網安全穩定運行具有重要意義［3］。近年來，隨著廣域量測技術與寬頻量測技術的發展，其為振蕩模式在線辨識提供了技術支撐［4-5］。基于先進的量測技術能夠實時獲取系統動態信號，從而實現電網振蕩模式的在線辨識。

實踐證明，對于短路故障等擾動引發的電網振蕩事件，采用Prony方法可以較為準確地從中獲得系統模式信息。但是由于該類方法只能在明顯振蕩發生后產生告警且擾動的發生概率相對較小，因此其難以應用于日常監測電網的動態模式特征。電網日常運行中存在大量的小擾動，這些小擾動亦會激發電網的小幅動態變化，其動態軌跡中含有豐富的電網動態模式信息，若能基于日常小擾動響應識別電網存在的動態模式特征，這對運行人員進行振蕩預警具有重要價值。具體而言，日常小擾動響應實測信號可分為2 種類型：一種是已知激勵的系統響應信號，一般是由牽引負荷或是電容器投切等已知時間規律擾動引起的一定幅度的振蕩；另一種是環境激勵引發的系統響應信號，由系統運行過程中持續存在的負荷投切等隨機性質小擾動引起。……