【摘要】：隨著新能源的應(yīng)用以及大型電網(wǎng)的互聯(lián),電力系統(tǒng)中的低頻振蕩現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。目前許多研究成果,從暫態(tài)的角度對(duì)低頻振蕩現(xiàn)象的機(jī)理和辨識(shí)進(jìn)行了有意義的研究。而除了從暫態(tài)角度分析振幅指數(shù)衰減的低頻振蕩現(xiàn)象以外,在穩(wěn)態(tài)條件下,現(xiàn)代電力系統(tǒng)的電壓或電流信號(hào)的幅值也總存在一定的振蕩,因此為掌握電力系統(tǒng)狀態(tài)及其變化,很有必要對(duì)這類持續(xù)低頻振蕩信號(hào)進(jìn)行在線辨識(shí)。本學(xué)位論文針對(duì)該問題,開展了相關(guān)的研究。主要包括以下內(nèi)容:首先,介紹了選題的研究背景和意義,給出當(dāng)前國內(nèi)外低頻振蕩分析方法的研究現(xiàn)狀,并指出穩(wěn)態(tài)角度研究低頻振蕩現(xiàn)象的必要性。隨后給出了電力系統(tǒng)持續(xù)低頻振蕩的信號(hào)模型以及對(duì)持續(xù)低頻振蕩信號(hào)的辨識(shí)任務(wù)。通過分析持續(xù)低頻振蕩信號(hào)的模型,指出常用頻率估計(jì)算法均可用于辨識(shí)此類持續(xù)振蕩低頻信號(hào)并介紹了幾種常用頻率估計(jì)算法的優(yōu)缺點(diǎn)。其次,在歸一化自適應(yīng)陷波算法的基礎(chǔ)上,提出一種改進(jìn)的基于自適應(yīng)陷波的持續(xù)低頻振蕩在線辨識(shí)方法。依次利用慢積分流形、平均法、李雅普諾夫穩(wěn)定性定理和擾動(dòng)系統(tǒng)理論對(duì)改進(jìn)算法進(jìn)行了穩(wěn)定性分析和噪聲性能分析。同時(shí)對(duì)持續(xù)低頻振蕩信號(hào)的混合輸入進(jìn)行了算法仿真,并與改進(jìn)前的算法進(jìn)行比較分析,驗(yàn)證改進(jìn)方法的有效性。理論分析與仿真結(jié)果表明,在低頻振蕩頻率未知與跳變的條件下,所提出的算法能夠準(zhǔn)確分解電壓/電流信號(hào)的基波分量和低頻振蕩分量,以及基波幅值、振蕩幅值與振蕩頻率。接下來,給出基于改進(jìn)算法的檢測儀設(shè)計(jì),用六通道同步采樣的AD7606芯片實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集,TMS320F28335完成信號(hào)的計(jì)算和處理,DAC7725N芯片則實(shí)現(xiàn)對(duì)基波以及振蕩分量的DA轉(zhuǎn)換,進(jìn)行連續(xù)的波形輸出。給出了硬件設(shè)計(jì)中的相關(guān)模塊,包含:DSP最小系統(tǒng)、電源轉(zhuǎn)換電路、AD檢測采集電路、DA轉(zhuǎn)換電路、通信模塊電路。在給出硬件設(shè)計(jì)模塊電路圖的同時(shí)也給出相關(guān)的軟件設(shè)計(jì)和流程圖。重點(diǎn)研究了應(yīng)用經(jīng)典四階龍格庫塔算法而實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)自適應(yīng)陷波離散時(shí)間算法,為電壓/電流持續(xù)低頻振蕩的檢測與分析提供一定的工程基礎(chǔ)。最后,總結(jié)了本課題的研究成果和研究意義,為不足之處提出了進(jìn)一步的研究和發(fā)展方向。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM76;TP301.6
【圖文】：

選擇固定步長，采樣時(shí)間取 10kHz，各個(gè)狀態(tài)積分器的初始值均選為 0，持頻振蕩的估計(jì)頻率初始值選為 1Hz。設(shè)電力系統(tǒng)中的信號(hào) y(t)包含一個(gè) 50Hz 的工頻信號(hào)和一個(gè)持續(xù)低頻振蕩信其他成分作為噪聲處理，其表達(dá)式可以寫為：1 1 1( ) sin( ) sin( ) ( )o o oy t A t A t n t(3其中，相角 δ1、δo分別取 0.3π、0.4π�；l和持續(xù)振蕩低頻的幅值分別為，而持續(xù)振蕩低頻的頻率為 ωo，它們均隨時(shí)間變化，且對(duì)應(yīng)的變化規(guī)律如表示，而對(duì)應(yīng)的波形圖則由如圖 3.3 給出。表 3.1 被辨識(shí)信號(hào)各個(gè)未知參數(shù)隨時(shí)間變化表Tab 3.1 Table of the unknown parameters of the identified signals vary with time參數(shù) 0~5 5~10 10~15 15~20 20~30 30~35 35~40 40~5A1/pu 1.2 0.8 1Ao/pu 0.1 0.05 0.08o(Hz) 1 1.5 0.6 1

【參考文獻(xiàn)】

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