一种基于相图法的水电系统切换型频率振荡分析方法技术方案

本发明专利技术属于电力系统稳定性分析领域，具体涉及一种基于相图法的水电系统切换型频率振荡分析方法。近年来，国内外高水电占比电力系统多次出现切换环节参与作用的超低频频率振荡，即扰动后，限幅环节的饱和或控制方式的切换导致系统轨线在不同的光滑系统之间切换导致的频率振荡，称为切换型频率振荡。为了对不同切换环节共同参与的水电系统进行更加直观的大范围动力学特性分析，本发明专利技术建立死区和限幅环节的单机水电切换动力系统，对切换系统进行平衡点的存在性分析与稳定特性分析。绘制不同参数/运行负荷下的相图，从而分析系统大范围动力学特性。该方法为切换型超低频频率振荡分析提供了新的思路，对水电系统频率稳定控制提供了理论参考。提供了理论参考。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相图法的水电系统切换型频率振荡分析方法


[0001]本专利技术属于电力系统稳定性分析领域，具体涉及一种基于相图法的水电系统切换型频率振荡分析方法。

技术介绍

[0002]最近几年，国内外高水电占比电网在实际运行或试验中，出现了多次复杂的超低频频率振荡事故，威胁着电网的安全稳定运行。例如，云南电网在试验中，出现了系统负阻尼效应导致的频率振荡失稳问题，以及调速器增强型死区导致系统不存在平衡点，引起频率在死区附近振荡。目前，超低频频率振荡的数学机理可分为负阻尼振荡、光滑的强迫振荡和切换型振荡。
[0003]负阻尼振荡对应着光滑自治动力系统。由于系统各组成部分之间复杂的相互作用，使得系统阻尼特性为负引发的振荡。其主要分析方法包括基于时域的状态空间模型的特征根分析法、以及基于频域的类复转矩系数法。相关文献指出，水电机组调速系统提供负阻尼导致一次调频过程中小扰动失稳，是造成实际电网超低频频率振荡的直接原因之一。
[0004]光滑的强迫振荡对应着光滑自治动力系统叠加了一个周期性强迫扰动的系统。对于超低频频率振荡涉及的水电系统，水轮机具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相图法的水电系统切换型频率振荡分析方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1、建立单机水电切换动力系统状态空间方程；步骤2、基于非光滑分岔理论，对切换系统进行平衡点的存在性分析与稳定特性分析；步骤3、绘制不同参数下频率偏差与频率偏差变化速率形成的相图，分析大范围下的动力学特性。2.根据要求1所述的基于相图法的水电系统切换型频率振荡分析方法，其特征在于：在所述步骤1中，建立非线性切换环节的数学模型与含多种非线性切换环节的单机水电系统等效模型，将非线性切换环节的数学描述带入单机水电系统的微分方程中，形成单机水电切换动力系统不同区域下的状态空间方程。3.根据要求1所述的基于相图法的水电系统切换型频率振荡分析方法，其特征在于：在所述步骤2中，根据平衡点的定义，可得二维相图中平衡点满足：0＝f(x
1*
...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛安成，庄文彬，李业成，郭鹏程，张哲，骆尧涵，于炜昊，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：