基于连续小波变换的电力系统动态稳定综合评估.pdf

【基于连续小波变换的电力系统动态稳定综合评估】 电力系统的动态稳定性是保障电网安全运行的关键因素，尤其在当前区域电网互联规模扩大、大容量远距离输电系统增多以及可再生能源大规模接入的情况下，低频振荡问题日益凸显。本文提出的是一种基于连续小波变换的综合评估方法，旨在有效地分析电力系统的动态稳定状态。 该方法首先运用连续小波变换对多通道广域量测信息进行时频域分解，得到各个量测通道相应的小波系数矩阵。小波变换的优势在于能捕捉信号的时间局部性和频率局部性，对于复杂非线性系统的动态行为分析尤其适用。接着，通过分析小波系数矩阵的小波功率谱，可以识别出与系统主导振荡模式密切相关的关键小波系数向量。这些向量有助于估算主导振荡模式的振荡频率和阻尼比，这是评估动态稳定性的核心指标。 进一步，结合交叉小波变换，该方法能够估计在各个主导振荡模式下系统的振荡模态。振荡模态反映了系统在特定频率下的振动特性，对于理解系统动力学行为至关重要。接下来，根据估计的振荡模态，可以计算各量测通道的参与因子，参与因子反映了系统各部分对整体动态行为的贡献程度。同时，也能确定同调机群的构成，同调机群是指在振荡过程中同步动作的发电机组，它们的协同行为可能加剧或缓解系统的不稳定现象。 该评估方法的创新之处在于它提供了一个全面的框架，将主导振荡模式、振荡模态、参与因子和同调机群等关键因素综合考虑，为电力系统的动态稳定分析提供了有力工具。实证分析表明，该方法对16机68节点测试系统的仿真数据和实际电网的广域实测数据处理效果良好，验证了其有效性和实用性。 此研究对于提高电力系统的在线预警能力和广域协调控制策略的制定具有重要意义。随着相量测量单元（PMU）技术的发展和广域量测系统的广泛应用，基于广域量测信息的动态稳定分析方法将持续发挥重要作用，为电力系统的安全稳定运行提供科学依据。未来的研究可以进一步探索连续小波变换在复杂电力系统中的优化应用，以及如何将这种方法扩展到更广泛的动态稳定评估场景中。