基于类噪声量测数据的自动发电控制振荡模式辨识方法.pdfVIP

第46 卷 第23 期 2022 年12 月10 日 Vol.46No.23 Dec.10,2022 DOI：10.7500/AEPS20211212003 基于类噪声量测数据的自动发电控制振荡模式辨识方法 1 1 1 2 2 2 李凯斌 ，陈 磊 ，闵 勇 ，侯凯元 ，沈 毅 ，王克非 （1. 清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市 100084； 2. 国家电网有限公司东北分部，辽宁省沈阳市 110180） 摘要：实际电网中发生过多次自动发电控制（AGC）振荡，给电力系统安全稳定运行带来不利影 响。为对AGC振荡进行预警、预防，利用系统正常运行时的类噪声量测数据，提出了一种AGC振 荡模式辨识方法。该方法利用随机子空间法得到系统模式辨识结果，根据AGC振荡具有振荡频率 低、全网频率同调振荡的特点，剔除非AGC振荡模式，并利用聚类算法得到比较可靠且辨识误差较 小的AGC振荡模式。通过仿真算例和实际系统，对所提AGC振荡模式辨识算法进行验证。结果 表明，所提算法能利用类噪声数据辨识出AGC振荡模式，并且具有一定的识别精度，可用于AGC 振荡的风险评估。 关键词：自动发电控制；频率振荡；模式辨识；类噪声数据；随机子空间法 0 引言 类噪声信号），可以利用该类噪声信号对系统振荡模 ［14］ 式进行估计 。 频率振荡是一种区别于传统低频振荡的振荡类 ［15］ 随机子空间法 是一种基于类噪声信号的振 型，其振荡频率一般低于0.1Hz，又被称为超低频振 ［1］ 荡模式辨识方法，该方法除了能够计算出系统的振 荡。该振荡表现为系统各处的频率同调振荡 。在 荡模式，还能同时识别出对应的模态，且模态估计比 频率振荡中，由一次调频过程引发的振荡称为一次 ［16］ 较准确 ，在土木工程领域已有比较成熟的应 调频振荡，其对应的模式称为调速器模式；由自动发 用［17-18］，在电力系统领域，也已被用于低频振荡模式 电控制（automaticgenerationcontrol，AGC）引发的 的在线辨识［19-20］。本文将基于随机子空间法，并结 振荡称为AGC振荡，其对应的模式称为AGC振荡 ［2］ 合聚类算法，设计AGC模式自动辨识算法。然后， 模式，或简称AGC模式 。在频率振荡中，对于一 ［3］ 分别采用仿真数据和电力系统实测数据进行验证。 次调频振荡的研究较多 ，而AGC振荡的研究主要 ［4-6］ ［7-9］ 该方法不依赖于系统模型和参数，利用系统正常运 集中于基本振荡原理 、影响因素 和控制策略的 行时的类噪声量测数据 ，即可对AGC模式进行 研究 。实际电网中发生过的几次 AGC 振荡事 ［10］ 辨识。 件 ，都呈现振荡突然发生并持续较长时间的特 征。