利用改进Prony算法的励磁调节器中PSS的设计

提出了基于Prony分析的电力系统等值线性模型的辨识方法.对传统的Prony方法进一步扩充,首先通过小波变换对信号去噪来提高辨识的准确性,然后建立多信号样本函数矩阵来辨识振荡特征,并考虑了输入信号对输出信号的影响,得到了系统的传递函数,采用留数方法对模拟励磁调节器进行了参数的协调配置.在此基础上设计了一种含PSS的励磁...     

基于改进多信号Prony算法的低频振荡在线辨识

提出了适合低频振荡在线辨识的改进多信号Prony算法。首先通过小波变换消除各信号的噪声，然后消去直流分量，建立多信号的样本函数矩阵，通过奇异值–总体最小二乘法对Prony算法进行改进，分离信号空间和噪声子空间，确定信号的阶数，最后利用最小二乘法进行辨识。利用传统Prony算法、改进单信号Prony算法和改进多信号Prony算法对理想信号、仿真信号以及实际录波信号进行了分析，分析结果表明利用改进多信号Prony算法同时对多信号进行分析能够提高辨识的精度，缩短运算时间，辨识阶数及辨识结果均优于传统算法，适合于低频振荡的在线辨识。     

基于多信号在线辨识的广域PSS协调设计

对系统广域信号进行辨识设计广域电力系统稳定器(PSS)不仅能克服电网规模和数学模型阶数的限制,而且不受到元件模型和参数准确度以及运行方式的影响,便于开展多PSS的在线协调设计。文中提出基于多信号Prony算法在线辨识的广域PSS设计方法。该设计方法是通过对系统中各发电机组施加给定的激励信号,利用多信号Prony算法辨识出系统降阶模型及相应的留数矩阵;依据得到的留数矩阵计算各发电机组的综合可控性指标和综合可观性指标,选取控制机组和反馈信号;最后利用极点配置方法设计广域PSS参数。仿真示例和实时数字仿真器(RTDS)试验证实了所提出方法的可行性和有效性,对于多PSS的在线协调设计具有重要的工程意义。     

基于Prony算法的PSS参数在线整定方法及论证

提出一种基于Prony算法的多机PSS参数在线整定方法。对系统输出信号进行Prony辨识得到系统的传递函数和留数矩阵,利用留数相位补偿法计算PSS参数,通过贵州电网数据的仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

交直流并联电力系统PSS和直流附加控制器协调优化设计

针对远距离、多区域交直流互联电网低频振荡现象,提出了一种基于改进矩阵束算法的PSS和直流附加控制器协调运行的优化设计。具体包括利用改进矩阵束算法对全网系统辨识,得出系统在没有配置PSS和直流附加控制器时的振荡频率和阻尼比,设定协调优化的目标函数,利用共轭轨迹法优化PSS和直流附加控制器参数;反复利用改进矩阵束算法对系统进行辨识,不断优化协调参数,直到系统逐渐消除低频振荡。仿真结果表明,该协调优化设计可有效抑制电力系统低频振荡,增加系统阻尼,提高系统稳定性。     

基于改进多信号矩阵束算法的电力系统低频振荡识别

提出了适用于电力系统低频振荡模态识别的改进多信号矩阵束算法。利用奇异值分解（Singular value decomposition,SVD）分离信号和噪声子空间,确定阶数并消除信号噪声。通过建立多信号归一化的样本函数矩阵对矩阵束算法进行改进,辨识电力系统模态。利用原始Prony法、谐波恢复的Prony法和改进的多信号矩阵束法,对理想信号和仿真系统进行分析。结果表明多信号矩阵束法的辨识精度较高,具有一定的抗噪能力,并且通过对多信号归一化的处理避免了不同类型信号叠加时较小信号的湮没,适用于低频振荡在线识别。     

基于Matrix Pencil的低频振荡辨识及PSS优化配置研究

在互联系统中,低频振荡问题越来越成为影响电力系统稳定的重要因素。广域测量系统(WAMS)的发展和应用使得低频振荡的在线辨识和PSS配置及参数优化成为可能。本文探讨了在已知干扰情况下,利用测量数据构造矩阵,基于Matrix Pencil算法来进行电力系统低频振荡模式分析,建立多输入输出系统的低阶近似的辨识传递函数,并在此基础上利用奇异值分解(SVD)的方法来分析PSS优化配置问题。通过经4机2区域系统的仿真实验研究表明,基于Matrix Pencil辨识算法能建立准确的低阶近似传递函数,奇异值分解的方法能有效分析出PSS最佳配置地点。     

基于迭代PRONY算法的传递函数辨识

该文介绍了一种辨识电力系统降阶线性模型的方法：通过迭代方法来提高传统Prony分析的精度，并利用特定的输入信号，使Prony分析可以进行传递函数辨识。将其用于电力系统稳定器(PSS)设计过程中传递函数的辨识，不仅可辨识出系统的降阶模型，同时还可估计系统的初始状态。由于这些传递函数中包含系统中其它机组及控制器的信息，故利用该方法进行PSS设计，便于实现多机协调控制，极大地扩展了此方法在实际系统中的应用范围。文中最后通过2个算例验证了该方法的有效性。     

基于在线辨识的电力系统广域阻尼控制

提出了利用多路广域测量信号作为反馈量的新型电力系统广域阻尼控制(WADC)方法。首先,推导了基于改进Prony算法的动态降阶等值系统参数的辨识方法;利用该辨识方法对受控系统进行辨识,在辨识结果的基础上运用线性二次型方法设计WADC的参数。广域闭环控制必须考虑通信延迟的影响,文中利用线性矩阵不等式方法讨论了控制参数在时滞下的稳定性问题。MATLAB数值仿真验证了辨识方法的准确性。WADC的控制效果在36节点的多机系统中得到了仿真验证。结果证明,应用广域信号作为反馈的WADC可以更有效地阻尼区间低频振荡,同时提高了联络线的传送容量极限。     

改进遗传算法在电力系统稳定器参数辨识中的应用

针对基本遗传算法(SGA)收敛速度慢、易早熟等缺陷,从初始群体的生成、精英个体的保留、自适应的交叉率和变异率、早熟现象的防止策略等方面对SGA进行了改进,提出了一种基于改进遗传算法(IGA)的将电力系统稳定器(PSS)原模型转换成仿真软件下标准模型的参数辨识方法.通过建立含PSS的励磁系统原模型和标准模型传递函数结构框图,输入相同的扰动信号,以原模型和标准模型的输出误差最小作为辨识目标,利用IGA对PSS标准模型参数进行优化调整,最终得到满足要求的PSS标准模型参数.实际PSS参数辨识结果表明,该方法计算速度快,精度高,具有很好的效果.     

基于Prony方法的电力系统振荡模式分析及PSS参数设计

Prony分析是获取系统振荡模式的一种非常有效的分析方法,它可以通过给定输入信号下的响应直接估计系统的振荡频率、阻尼、幅值和相对相位。文章介绍了基于Prony分析的电力系统等值线性模型的辨识方法,对传统的Prony方法进一步扩充,考虑了输入信号对输出信号的影响,得到了系统的传递函数,并根据其相应留数,采用留数方法对电力系统稳定器(PSS)进行了参数的协调配置。两个算例的仿真结果证明了该方法在系统振荡模式分析和PSS参数设计中的有效性。     

电力系统传递函数的通用Prony辨识算法

全国电网互联使电力系统的规模越来越大、运行状态越来越多变,研究基于广域测量数据的系统模型在线辨识方法成为电力系统在线分析及广域控制的重要理论问题。考虑初始状态对系统输出的影响,提出一种电力系统传递函数的通用普罗尼(Prony)辨识方法,同时给出激励信号和数据采样参数的选取原则。该算法允许待辨识系统初始状态非零,可采用任意类型的激励信号,并能综合处理多时段数据。辨识4机2区域系统和新英格兰系统的传递函数模型,仿真分析结果表明,通用Prony辨识方法能准确辨识初始状态和传递函数,计算速度快且几乎不随系统规模而变化,辨识方法具备在线应用的潜力。     

An application of Prony methods in PSS design for multimachinesystems

A method for obtaining transfer functions for power system stabilizer (PSS) design is presented. It results in an accurate reduced-order model of a generator connected to a large system. The method is based on Prony signal analysis and incorporates both local and interarea electromechanical oscillatory modes. Two PSS units are designed using the proposed method along with root-locus and sequential decentralized control techniques. The design procedure and results are illustrated using computer simulation of a 27 bus system with 16 generators. The test system was developed to exhibit interarea modes that are comparable to the western North American power system. This provides a new perspective on damping interarea oscillatory modes using PSS units     

Prony法在同步发电机参数辨识中应用

提出在同步发电机短路试验中应用Prony法实现参数辨识。用Prony法对三相短路电流实测数据进行指数函数的最小二乘拟合,可确定同步发电机的大部分参数。同步发电机参数辨识分4步实现:确定Prony法中的拟合模型阶数、采样总数和采样间隔;对空载三相短路电流进行实测或录波;利用Prony法辨识三相短路电流中各分量对应的特征量;利用所得特征量辨识同步发电机参数。通过对算例发电机进行数值辨识,结果表明该方法的有效性。研究结果显示:取采样时间间隔约为2ms时,辨识效果好;辨识精度与算法中拟合模型阶数、采样时间间隔和采样总数有关,并受信号中噪声的影响,需加以改进。     

基于改进Prony算法的电力系统低频振荡模式识别

提出了一种新的改进Prony算法,该算法将待求振荡幅值作为权值,基于神经网络进行训练,实现对电力系统低频振荡模式的识别。该算法避免了Prony算法在实际计算中矩阵呈病态以及通过矩阵求逆计算幅值和相位时精度不高的问题,克服了传统Prony算法抗干扰较差的问题。仿真结果表明,该改进Prony算法能有效去除干扰,能可靠、准确地识别主导模式,计算量少,适用于识别含有噪声且采样点数多的振荡信号。     

基于Prony和改进PSO算法的多机PSS参数优化

针对多机电力系统稳定器(PSS)的参数优化问题,提出了采用Prony算法辨识互联电力系统低频振荡的机电模式,利用基于T-S模型模糊自适应的改进微粒群优化(T-SPSO)算法协调PSS参数的控制策略.先采用基于Prony分析的留数法确定PSS的最优安装位置,然后通过对采样数据的Prony分析辨识系统振荡模式的特征值,最后利用所提T-SPSO算法协调优化多机PSS参数.T-SPSO算法根据当前种群最优适应值和惯性权重,自适应更新惯性权重取值,解决了PSO算法的早熟问题.针对IEEE 4机系统的仿真分析表明,基于T-SPSO算法优化后的多机PSS控制器,在2种典型运行方式下都具有更好的控制性能.