【摘要】：隨著新能源的應用以及大型電網(wǎng)的互聯(lián),電力系統(tǒng)中的低頻振蕩現(xiàn)象時有發(fā)生。目前許多研究成果,從暫態(tài)的角度對低頻振蕩現(xiàn)象的機理和辨識進行了有意義的研究。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,很有必要對這類持續(xù)低頻振蕩信號進行在線辨識。本學位論文針對該問題,開展了相關的研究。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)低頻振蕩的信號模型以及對持續(xù)低頻振蕩信號的辨識任務。通過分析持續(xù)低頻振蕩信號的模型,指出常用頻率估計算法均可用于辨識此類持續(xù)振蕩低頻信號并介紹了幾種常用頻率估計算法的優(yōu)缺點。其次,在歸一化自適應陷波算法的基礎上,提出一種改進的基于自適應陷波的持續(xù)低頻振蕩在線辨識方法。依次利用慢積分流形、平均法、李雅普諾夫穩(wěn)定性定理和擾動系統(tǒng)理論對改進算法進行了穩(wěn)定性分析和噪聲性能分析。同時對持續(xù)低頻振蕩信號的混合輸入進行了算法仿真,并與改進前的算法進行比較分析,驗證改進方法的有效性。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確分解電壓/電流信號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,給出基于改進算法的檢測儀設計,用六通道同步采樣的AD7606芯片實現(xiàn)信號的采集,TMS320F28335完成信號的計算和處理,DAC7725N芯片則實現(xiàn)對基波以及振蕩分量的DA轉(zhuǎn)換,進行連續(xù)的波形輸出。給出了硬件設計中的相關模塊,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。在給出硬件設計模塊電路圖的同時也給出相關的軟件設計和流程圖。重點研究了應用經(jīng)典四階龍格庫塔算法而實現(xiàn)的改進自適應陷波離散時間算法,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。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一步的研究和發(fā)展方向。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM76;TP301.6
【圖文】：

選擇固定步長，采樣時間取 10kHz，各個狀態(tài)積分器的初始值均選為 0，持頻振蕩的估計頻率初始值選為 1Hz。設電力系統(tǒng)中的信號 y(t)包含一個 50Hz 的工頻信號和一個持續(xù)低頻振蕩信其他成分作為噪聲處理，其表達式可以寫為：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，它們均隨時間變化，且對應的變化規(guī)律如表示，而對應的波形圖則由如圖 3.3 給出。表 3.1 被辨識信號各個未知參數(shù)隨時間變化表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】

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本文編號：2767523