Идентификация низкочастотных колебаний в электроэнергетической системе и оценка участия синхронного генератора в их демпфировании

• Автор: Захаров, Юрий Павлович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 119 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1 ГЛАВА 1. ОБЗОР МЕТОДОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ НИЗКОЧАСТОТНЫХ КОЛЕБАНИЙ
1.1 Преобразование Фурье
1.2 Оконное преобразование Фурье
1.3 Метод Прони
1.4 Рекуррентный анализ
1.5 Вейвлет-преобразование
1.6 Преобразование Вигнера-Вилла
1.7 Сингулярный спектральный анализ
1.8 Метод эмпирической модовой декомпозиции
1.9 Выводы
2 ГЛАВА 2. ЭМПИРИЧЕСКИЙ МЕТОД ДЕКОМПОЗИЦИИ
2.1 Алгоритм эмпирической модовой декомпозиции
2.2 Результаты тестовых расчетов методом ЭМД
2.3 Выводы
3 ГЛАВА 3. МОДАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НИЗКОЧАСТОТНЫХ КОЛЕБАНИЙ
3.1 Основы модального анализа
3.2 Модальный анализ НЧК, полученных в тестовой схеме
3.3 Модальный анализ НЧК, зафиксированных СМПР

3.4 ПО «Мониторинг низкочастотных колебаний»
3.5 Выводы
4 ГЛАВА 4. МЕТОД КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ УЧАСТИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА В ДЕМПФИРОВАНИИ НЧК
4.1 Определение синхронизирующей мощности синхронного генератора
4.2 Оценка влияния допущений на величину синхронизирующей мощности
4.3 Применение метода количественной оценки к реальным измерениям
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 - СВИДЕТЕЛЬСТВО О РЕГИСТРАЦИИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 - РУКОВОДСТВО ТЕХНОЛОГА ПО МНЧК
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 - КОПИЯ ПРИКАЗА О ВНЕДРЕНИИ ПО МНЧК В ПРОМЫШЛЕННУЮ ЭКСПЛУАТАЦИЮ
4 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
EMS Energy management system
IMF intrinsic mode functions
SCADA Supervisory control and data acquisition
WAMS Wide Area Measurement System
АВП Аналитическое вейвлет-преобразование
БПФ Быстрое преобразование Фурье
ВПВ Взаимное преобразование Вигнера-Вилла
ДВП Дискретное вейвлет-преобразование
ДПВ Дискретное преобразование Вигнера-Вилла
ЕЭС Единая Энергетическая Система
КИХ Конечно-импульсная характеристика
МНЧК Мониторинг низкочастотных колебаний
НВП Непрерывное вейвлет-преобразование
НПВ Непрерывное преобразование Вигнера-Вилла
НЧК Низкочастотные колебания
ОИК Оперативно-информационный комплекс
ОПФ Оконное преобразование Фурье
ппв Псевдопреобразование Вигнера-Вилла
пчв Преобразование Чои-Вильямса
ПЭР Параметры электрического режима
РПП Регистратор переходных процессов

2 ГЛАВА 2. ЭМПИРИЧЕСКИЙ МЕТОД ДЕКОМПОЗИЦИИ
Метод ЭМД был предложен Норденом Е. Хуангом в 1995 в США для изучения эволюции поверхностных волн и феномена преобразования высокочастотных волн с короткой выборкой в низкочастотные волны при длинной выборке. В 1998 г данный метод коллективом соавторов был обобщен для анализа произвольных временных рядов [68].
Декомпозиция, применяемая в методе ЭМД, основывается на предположении о том, что любые данные состоят из множества внутренних колебаний. В любой момент времени данные могут включать в себя внутренние колебания, наложенные одно на другое. Любое колебание, стационарное или нестационарное, линейное или нелинейное, представляет собой модовую функцию, которая «симметрична» относительно локального среднего значения, и, следовательно, имеет нулевые пересечения и экстремумы. Суть метода ЭМД заключается в последовательном вычислении эмпирических мод с,-(с) и остатков ту- (С) = г)-_1 (С) — Су (С), где _/= 1,2,3 ...п при г0 = х(с). В результате, получается разложение сигнала в виде суммы модовых функций Су(1) и конечного остатка гп(0:
где х(1) - анализируемый сигнал;
п - количество мод, устанавливаемое в процессе вычислений.
Алгоритм представляет совокупность операций, последовательность выполнения которых показана на следующем примере. Предположим, что исходные данные имеют вид, изображенный на рисунке 2.1:
2.1 Алгоритм эмпирической модовой декомпозиции

(2.1)