基于混合普罗尼分析的电缆故障测距系统设计

首先采用基于混合普罗尼分析的信号分解方法提取故障信号的多个特征参数,再通过基于低压脉冲法的高速智能化电缆故障测距系统进行故障位置测距,系统以CycloneⅡEP2C8Q208为核心,采用脉冲串调制的方式进行故障测距以降低反射波定位的困难。实验仿真结果表明,该系统在故障测距的精度上相比对比方法分别提升了10.87%和13.67%,具有更高的测距精度。

电力系统振荡与谐波扰动识别的prony分析法

为实现电压扰动的抑制与补偿,需要对电压扰动进行自动的识别,以便有针对性地采取措施。针对电压扰动中难以正确区分的谐波与高、低频振荡扰动,提出了一种基于Prony算法的识别方法。该方法能够对谐波和高、低频振荡扰动信号进行有效识别,并求解出相应扰动信号成分的特征参数:幅值、衰减系数、频率和初相位等。对该方法进行了计算机仿真验证,取得了令人满意的效果。信噪比为40dB条件下,谐波、振荡和振荡与谐波扰动同时发生时,在准确计算特征参数情况下的正确识别率分别为96%、94%和92%,若只考虑类型识别正确率则上述指标可达98%。所提方法适用于频率跨度大、成分比较复杂的扰动信号的分析,能够很好实现扰动的识别。将所提方法与其它方法结合,还可对多种扰动进行有效的识别。

基于Prony分析的电力系统FACTS设备参数优化

针对互联电力系统中存在的区域间低频振荡问题,提出了基于普罗尼(Prony)分析的柔性交流输电系统(FACTS)参数优化方法,以提高系统阻尼。将基于Prony分析的联络线传输功率振荡主导模式阻尼比作为优化问题的目标函数,并提出了模式幅值比约束条件,建立了FACTS参数优化模型。采用了改进PSO(粒子群算法)算法求解该非线性优化模型,其中为了防止算法陷入局部收敛,引入了混沌运算以提高种群的多样性。为了验证优化方法的有效性,采用IEEE 4机11节点系统进行了仿真实验。研究结果表明,安装了经过参数优化的静止无功补偿器后,系统的联络线传输功率暂态调整时间减少了44%以上,区域间低频振荡得到了有效抑制。

采用SVD方法的附加阻尼控制器配置

为正确选择附加阻尼控制器的配置点,在建立多机电力系统传递函数矩阵的基础上采用奇异值分解的方法,给出了附加阻尼控制器配置点的评价指标。该评价指标与留数法评价指标具有一致性,通过求解传递函数矩阵的最大奇异值及其奇异向量来识别每台发电机对振荡模态的贡献程度,从而找出附加阻尼控制器的最佳配置点,简化了计算过程和运算量。为了获得复杂电力系统的传递函数,引入普罗尼分析的方法进行传递函数辨识,以给大规模电力系统在线模型辨识提供有利支持。最后将该方法应用于多机电力系统的PSS和SVC附加阻尼控制器配置点选择,分析获得其最佳配置点,验证了配置点的合理性。

故障后阻尼评估下的控制参数协调优化

提出一种优化阻尼控制参数的新方法,以改善系统在遭受大扰动后的动态品质。算法包含一个先阻尼评估后参数优化的过程,将基于单机等效法(single machine equivalent,SIME)的普罗尼(Prony)分析用于对故障后系统振荡的阻尼评估。所得到的阻尼比作为大扰动下控制效果的评估指标。若系统振荡欠阻尼,则以该阻尼比作为变量构造目标函数,将遗传算法与上述阻尼评估过程相结合对控制参数进行协调优化。6机双馈入直流系统和50机145节点模拟系统的仿真结果表明:算法准确地提取了多机系统故障后振荡的关键信息;阻尼比作为阻尼控制措施的评估指标切实可行;阻尼控制参数的二次优化使系统在大扰动后仍能满足阻尼性能指标的要求,并且有效地抑制了故障后欠阻尼的振荡。