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一种基于模态耗散能量流的混合振荡源识别方法
A Modal Dissipating Energy Flow Analysis Method for Identifying the Hybrid Oscillation Sources in Power Systems
| 作者 | Weiyu Wang · Yijia Cao · Yong Li · Zhenyu Li |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Systems |
| 出版日期 | 2025年9月 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 模态耗散能量流 混合振荡源识别 Koopman算子理论 模态分析 振荡源识别 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种基于模态耗散能量流(MDEF)的方法,用于识别电力系统中的混合振荡源。首先利用Koopman算子理论从量测数据构建原非线性系统的等效线性模型,并对该模型进行模态分析,以识别关键振荡模态,并将各设备的量测量分解为不同的模态分量。基于这些分量,定量计算每个设备对各关键模态的耗散能量贡献,从而准确识别不同振荡源。在改进基准系统上的案例研究验证了所提MDEF方法的有效性。
English Abstract
In this letter, a novel modal dissipating energy flow (MDEF) method is proposed for identifying hybrid oscillation sources in power systems. First, an equivalent linear model of the original nonlinear system is constructed from measurement data using the Koopman operator theory. Modal analysis is then conducted on this model to identify the critical oscillation modes and to decompose the measurements of each device into distinct modal components. Based on these components, the dissipating energy contribution of each device to each critical mode is quantitatively computed, which enables the accurate identification of different oscillation sources. A case study on modified benchmark systems validated the effectiveness of the proposed MDEF method.
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SunView 深度解读
该混合振荡源识别技术对阳光电源储能系统和新能源并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中,可用于识别多台ST系列储能变流器并联运行时的振荡源头,区分是控制参数失配还是电网侧扰动引发的次同步/超同步振荡。对于构网型GFM控制的储能系统,该方法基于Koopman算子的数据驱动特性,能在复杂非线性工况下快速定位问题设备,避免传统模态分析对精确模型的依赖。结合iSolarCloud云平台的量测数据,可实现振荡源的在线识别与预警,指导虚拟同步机VSG参数优化和多机协调控制策略改进,提升大规模新能源场站的电网适应性和系统稳定性,降低因振荡导致的脱网风险。