电气工程学报 ›› 2015, Vol. 10 ›› Issue (6): 58-66.

• 理论研究 • 上一篇    下一篇

基于改进HHT算法的电力系统低频振荡模态辨识研究

金涛1,褚福亮1,李威2,刘奕路3   

  1. 1.福州大学电气工程与自动化学院电气工程系 福州 350108
    2.国网电力科学研究院电网稳定控制技术研究所 南京 210003
    3.美国田纳西大学电气工程与计算机科学系 美国诺克斯维尔 37996
  • 收稿日期:2015-01-19 出版日期:2015-06-25 发布日期:2015-06-25
  • 作者简介:金 涛 男 1976年生,研究员,博士生导师,主要研究方向为电力系统广域监测和电力系统稳定性分析。|褚福亮 男 1989年生,硕士研究生,主要研究方向为电力系统监测与故障分析。
  • 基金资助:
    欧盟FP7国际科技合作基金(909880);国家自然科学基金(50907011);福建省杰出青年科学基金(2012J06012);福建省高校杰出青年人才培育基金(JA1108)

Research on Power System Low Frequency Oscillation Modal Identification Based on Improved HHT Method

Jin Tao1,Chu Fuliang1,Li Wei2,Liu Yilu3   

  1. 1.Fuzhou University Fuzhou 350108 China
    2.Research Institute of Power System Stability Control SGEPRI Nanjing 210003 China
    3.University of Tennessee Knoxville TN 37996 USA
  • Received:2015-01-19 Online:2015-06-25 Published:2015-06-25

摘要:

针对电力系统低频振荡问题,在运用阻尼转矩对单机无穷大系统分析低频振荡机理与特点的基础上,对低频振荡经验模态分解时存在的端点效应问题进行了理论分析与改进,提出了一种基于端点优化对称延拓法的有效改进EMD分解边界效应的HHT算法对电力系统低频振荡进行辨识。通过对测试信号进行仿真,同时也利用广域FNET监测系统的测试结果进行低频振荡参数辨识及抑制实验,研究了该算法在模式辨识方面的有效性和准确性。仿真和实验表明,基于改进HHT算法的低频振荡辨识方法能快速高精度地辨识出振荡模态信息,并能有效指导电力系统稳定器PSS的配置及参数设计,从而维持电力系统的安全与稳定。

关键词: 低频振荡, HHT算法, 端点效应, 模态辨识, 电力系统稳定器

Abstract:

Aimed at the problem of power system low frequency oscillation, based on analyzing of oscillation mechanism and oscillation characteristics with single-machine infinite bus system, this paper proposed an improved HHT algorithm using end optimization symmetric extension method to identify modal parameters of power system low frequency oscillation. Through simulations with testing signal and restraining experiments utilizing wide-area FNET measurement system, the paper also analyzed the effectiveness and veracity of the proposed algorithm. Simulations and experiments showed that the low-frequency oscillation pattern information can be effectively identified based on the proposed HHT algorithm. At the same time, the proposed method is also proved to have a good help to guide the disposition and parameters’ design of power system stabilizer, thereby the safety and stabilization of power system are maintained.

Key words: Low frequency oscillation, Hilbert-Huang transform algorithm, boundary effect, model identification, power system stabilizer

中图分类号: