[发明专利]电力系统中低频振荡类型的判断方法

说明书

本发明提供一种电力系统中低频振荡类型的判断方法，包括：当检测到电力系统发生低频振荡时，获得电力系统的有功功率从起振阶段至稳态振荡阶段的波形；若所述波形符合第一判断条件，获知低频振荡类型为强迫振荡；其中，所述第一判断条件为：所述波形在稳态振荡阶段的高次振荡频率分量含量大于三角波理论值。本发明具有可信度高、判断直观的优点。

技术领域

本发明涉及电力系统分析技术领域，更具体地，涉及电力系统中低频振荡类型的判断方法。

背景技术

低频振荡已成为电力系统安全稳定运行的主要威胁之一。根据振荡产生的机理，电力系统中的低频振荡可以分为两大类，分别是自由振荡和强迫振荡。

自由振荡(free/natural oscillation)产生的机理是：系统出现接近零阻尼甚至负阻尼的振荡模式，从而发生振荡。强迫振荡(forced oscillation)产生的机理是：系统固有振荡模式均为正阻尼，但系统受到扰动频率和某个固有振荡模式频率接近的周期性外施扰动，导致系统发生大幅度的共振。发生自由振荡时，通过调整运行方式，增加系统阻尼，振荡就会平息。发生强迫振荡时，只有通过清除扰动源，振荡才能平息。因此，准确的振荡类型辨别结果是低频振荡紧急控制辅助决策的重要依据。

一般情况下，强迫振荡达到稳态时表现为等幅振荡。实际的自由振荡最后一般也表现为等幅振荡，即使是负阻尼振荡，由于各种非线性因素的存在，振幅通常也不会一直增加，最后也稳定于某个值。因此，不同类型的振荡稳态时都表现为等幅振荡的形式，从而给振荡类型的辨别带来困难。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电力系统中低频振荡类型的判断方法。

根据本发明的一个方面，提供一种电力系统中低频振荡类型的判断方法，包括：

当检测到电力系统发生低频振荡时，获得电力系统的有功功率从起振阶段至稳态振荡阶段的波形；

若所述波形符合第一判断条件，获知低频振荡类型为强迫振荡；

其中，所述第一判断条件为：所述波形在稳态振荡阶段的高次振荡频率分量含量大于三角波理论值。

优选地，所述的判断方法，还包括：

若所述波形不符合所述第一判断条件，则对波形在起振阶段的峰峰值增量进行指数拟合，获得表达式：

Y_i＝αe^βi

其中，Y_i表示起振阶段中i时刻的峰峰值增量，α和β分别表示第一拟合参数和第二拟合参数；

当所述第二拟合参数大于0.06时，获知低频振荡类型为自由振荡；当所述第二拟合参数小于-0.06时，获知低频振荡类型为强迫振荡。

优选地，所述的判断方法，还包括：

若所述第二拟合参数的范围为[-0.06,0.06]，则根据所述波形符合第二判断条件，获知所述低频振荡类型为强迫振荡；

其中，所述第二判断条件为：所述波形在起振阶段辨识出的系统固有阻尼比大于0.05。

优选地，所述的判断方法，还包括：

若所述波形不符合所述第二判断条件，则根据所述波形符合第三判断条件，获知所述低频振荡类型为强迫振荡；

其中，所述第三判断条件为：所述波形在稳态振荡阶段辨识出的系统固有阻尼比大于0.08。

优选地，获得所述波形在稳态振荡阶段的高次振荡频率分量含量的方法包括：