【摘要】：強(qiáng)迫功率振蕩的擾動(dòng)源定位是低頻振蕩診斷與分析中的重要問題。目前,利用相量測(cè)量單元(PMU)的數(shù)據(jù)進(jìn)行擾動(dòng)源位置識(shí)別已引起了一定的關(guān)注,但相關(guān)研究成果大多未考慮PMU尚無法完整配置的現(xiàn)狀,因而難以在實(shí)際電力系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。為此,提出了一種計(jì)及PMU信息不可觀性的強(qiáng)迫功率擾動(dòng)源定位方法,并從擾動(dòng)源定位的角度出發(fā),提出了PMU分區(qū)配置的基本要求。仿真結(jié)果表明,該方法可在PMU信息不可觀的情況下準(zhǔn)確識(shí)別擾動(dòng)源位置。
【圖文】：

t8－Pij，0)(fi，k－fi，0)(3)式中:Δfi為母線i的頻率變化量;s為積分變量;r為定積分的等分?jǐn)?shù)量;Pij，k為支路ij在kt/r時(shí)刻的有功功率;fi，k為母線i在kt/r時(shí)刻的頻率;fi，0為擾動(dòng)發(fā)生前節(jié)點(diǎn)i的穩(wěn)態(tài)頻率值。式(3)中，fi，k和fi，0的所屬節(jié)點(diǎn)可位于任意區(qū)域;Pij，k和Pij，0的正方向?yàn)楸緟^(qū)域指向?qū)γ鎱^(qū)域;Wij，t的正方向與Pij，k和Pij，0相同。1．2基本割集耗散能量定義對(duì)于連通圖，當(dāng)確定了該圖的一棵樹后，只包含一條樹枝的割集就是一個(gè)基本割集［17］。圖1為一個(gè)簡(jiǎn)單連通網(wǎng)絡(luò)，共有7個(gè)節(jié)點(diǎn)。該網(wǎng)絡(luò)的樹為:AB，BC，CD，BE，EF，EG，即圖中的紅色支路。則相應(yīng)的基本割集為:①{AB};②{BC，CE};③{CD};④{BE，CE};⑤{EF};⑥{EG}。圖1含7節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)單連通網(wǎng)絡(luò)示意圖Fig．1Schematicdiagramof7-bussimple-connectednetwork利用基本割集可將網(wǎng)絡(luò)分割為2個(gè)分別連通的子區(qū)域。耗散能量的計(jì)算是針對(duì)某一區(qū)域而言的�；靖罴纳⒛芰慷x為一個(gè)基本割集中所有支路的耗散能量之和。例如，對(duì)圖1中的基本割集{BC，CE}來說，其耗散能量W2為:W2=WBC+WCE(4)式中:WBC和WCE分別為支路BC和CE的耗散能量。式(4)中，2條支路耗散能量的正方向必須相同。文獻(xiàn)［18］指出，基本割集耗散能量應(yīng)從擾動(dòng)源所在的區(qū)域流出。因此，立足于擾動(dòng)源所在區(qū)域時(shí)，計(jì)算出的基本割集耗散能量為正值;立足于擾動(dòng)源外部區(qū)域時(shí)，所得的基本割集耗散能量為負(fù)值。1．3SCADA/PMU混合動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)SCADA系統(tǒng)大約2s刷新一次數(shù)據(jù)，且只能提供靜態(tài)信息以供傳統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)，為動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)提供初值。在較小的一段時(shí)間內(nèi)，相鄰節(jié)點(diǎn)間的電壓幅值和相角變化均是成比例的，其靈敏度關(guān)系如下

據(jù)。3算例分析3．1負(fù)荷功率的周期性擾動(dòng)定位以新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為算例，對(duì)所提方法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。首先，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了小干擾穩(wěn)定性分析，確定了阻尼比最小的振蕩模式，其頻率為1．0037Hz。比較各機(jī)組的參與因子可知，該振蕩模式下，節(jié)點(diǎn)36所連發(fā)電機(jī)的相關(guān)度最高。在母線36附近的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)23上設(shè)置一個(gè)擾動(dòng)函數(shù)表達(dá)式為P=Asin(ωt+φ)的周期性負(fù)荷功率擾動(dòng)，其幅值A(chǔ)=300MW，角速度ω=6．303rad/s，初始相位φ=0;擾動(dòng)時(shí)間為20s，仿真時(shí)間為20s，計(jì)算步長(zhǎng)為0．01s。新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的分區(qū)示意圖如圖2所示。其PMU配置滿足各分區(qū)斷面耗散能量的計(jì)算要求。3個(gè)分區(qū)斷面(編號(hào)為1，2，3)分別為:13-14，9-39，5-4;15-16，17-16;2-25，17-27。3個(gè)分區(qū)斷面的耗散能量波形如圖3所示。本文計(jì)算耗散能量時(shí)，默認(rèn)的立足區(qū)域均為左節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域。取圖3中20s時(shí)的耗散能量值作為判斷依據(jù)，可確定擾動(dòng)源位于分區(qū)2中。圖2新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)Fig．2StructuraldiagramofNewEngland10-unit39-buspowersystem圖3斷面耗散能量波形Fig．3Dissipationenergywaveformofsections選擇節(jié)點(diǎn)16為根節(jié)點(diǎn)，以穩(wěn)態(tài)時(shí)的有功功率作為權(quán)值搜索分區(qū)2的最大生成樹，計(jì)算結(jié)果在圖2中以紅色支路表示。在原有PMU的基礎(chǔ)上對(duì)分區(qū)2進(jìn)行間隔配置，配置情況如表1所示。表1分區(qū)2的PMU配置情況Table1ConfigurationofPMUsinpartition2支路是否配置PMU節(jié)點(diǎn)編號(hào)是否配置PMU16-21是16是16-24是21否21-22是22否22-23否23是23-24否24否22-35否35是23-36是36否16-19否19是19-20否20否19-33是33否20-34否34是采用可疑節(jié)點(diǎn)交集法收縮可疑區(qū)域。分區(qū)2中，有4個(gè)基本割集的耗散能量可以精確計(jì)算。這4個(gè)基本割集(編號(hào)為1，2，3，4)分別為:33-

振蕩模式，其頻率為1．0037Hz。比較各機(jī)組的參與因子可知，該振蕩模式下，節(jié)點(diǎn)36所連發(fā)電機(jī)的相關(guān)度最高。在母線36附近的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)23上設(shè)置一個(gè)擾動(dòng)函數(shù)表達(dá)式為P=Asin(ωt+φ)的周期性負(fù)荷功率擾動(dòng)，其幅值A(chǔ)=300MW，角速度ω=6．303rad/s，初始相位φ=0;擾動(dòng)時(shí)間為20s，仿真時(shí)間為20s，計(jì)算步長(zhǎng)為0．01s。新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的分區(qū)示意圖如圖2所示。其PMU配置滿足各分區(qū)斷面耗散能量的計(jì)算要求。3個(gè)分區(qū)斷面(編號(hào)為1，2，3)分別為:13-14，9-39，5-4;15-16，17-16;2-25，17-27。3個(gè)分區(qū)斷面的耗散能量波形如圖3所示。本文計(jì)算耗散能量時(shí)，默認(rèn)的立足區(qū)域均為左節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域。取圖3中20s時(shí)的耗散能量值作為判斷依據(jù)，可確定擾動(dòng)源位于分區(qū)2中。圖2新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)Fig．2StructuraldiagramofNewEngland10-unit39-buspowersystem圖3斷面耗散能量波形Fig．3Dissipationenergywaveformofsections選擇節(jié)點(diǎn)16為根節(jié)點(diǎn)，以穩(wěn)態(tài)時(shí)的有功功率作為權(quán)值搜索分區(qū)2的最大生成樹，計(jì)算結(jié)果在圖2中以紅色支路表示。在原有PMU的基礎(chǔ)上對(duì)分區(qū)2進(jìn)行間隔配置，配置情況如表1所示。表1分區(qū)2的PMU配置情況Table1ConfigurationofPMUsinpartition2支路是否配置PMU節(jié)點(diǎn)編號(hào)是否配置PMU16-21是16是16-24是21否21-22是22否22-23否23是23-24否24否22-35否35是23-36是36否16-19否19是19-20否20否19-33是33否20-34否34是采用可疑節(jié)點(diǎn)交集法收縮可疑區(qū)域。分區(qū)2中，有4個(gè)基本割集的耗散能量可以精確計(jì)算。這4個(gè)基本割集(編號(hào)為1，2，3，4)分別為:33-19;16-19;16-21，16-24;36-23。其耗散能量波形如圖4所59商顯俊，等計(jì)及相量測(cè)量單元信息不可觀性的強(qiáng)迫功率振蕩擾動(dòng)源定位

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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9 余一平;閔勇;陳磊;張毅威;;周期性負(fù)荷擾動(dòng)引發(fā)強(qiáng)迫功率振蕩分析[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2010年06期

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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1 陳東兵;;放射源定位追蹤管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路[A];2012中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第二卷）[C];2012年

2 盧文韜;徐一平;劉克林;;聲發(fā)射相位對(duì)小試件源定位的影響[A];1990巖土混凝土聲測(cè)技術(shù)新進(jìn)展學(xué)術(shù)與信息交流會(huì)專題報(bào)告及論文摘要匯編[C];1990年

3 幸琳;姚陳果;周電波;肖前波;毛峰;秦延山;;基于頻域求時(shí)差的GIS局放源定位初探[A];重慶市電機(jī)工程學(xué)會(huì)2010年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 喬梁;信源定位的可觀測(cè)性及跟蹤技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 霍小林;腦磁源定位技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2001年

3 王陽;動(dòng)態(tài)氣流環(huán)境下氣味煙羽仿真與氣味源定位[D];天津大學(xué);2013年

4 吳玉秀;基于嗅覺移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的氣體源定位[D];天津大學(xué);2014年

5 周鳳增;煤礦井下自燃火源定位技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2010年

6 張軍鵬;腦電磁源定位算法研究及其在初級(jí)聽覺皮層定位中的應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 石繪紅;基于稀疏重建的高分辨力匹配場(chǎng)源定位[D];浙江大學(xué);2013年

2 宋紅兵;一種基于城市環(huán)境的新型的源定位方法[D];浙江大學(xué);2010年

3 楊磊;基于仿生嗅覺的味源定位系統(tǒng)研究[D];浙江理工大學(xué);2014年

4 張?zhí)K林;基于移動(dòng)傳感器陣列的氣味源定位[D];天津大學(xué);2014年

5 黃志強(qiáng);基于高階累積量的近場(chǎng)源定位方法研究[D];吉林大學(xué);2006年

6 王超;基于改進(jìn)的Sternberg工作記憶實(shí)驗(yàn)的腦電信號(hào)分析[D];鄭州大學(xué);2010年

7 劉揚(yáng);線性陣信源定位方法研究[D];南京大學(xué);2011年

8 梁亮;機(jī)器人嗅覺和味源定位的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（電子學(xué)研究所）;2005年

9 劉相龍;基于傳聲器陣列的次聲波源定位與應(yīng)用研究[D];太原科技大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2762404