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数字式颤振主动抑制系统的研究
数字式颤振主动抑制系统的研究
摘要：数字式颤振主动抑制系统是一种应用于电力系统中的重要技术手段，它可以有效地抑制电力系统中的颤振问题，提高电力系统的稳定性和可靠性。本文对数字式颤振主动抑制系统的原理、关键技术和应用进行了详细的介绍和分析，总结了目前的研究成果，并指出了未来的研究方向。
关键词：数字式颤振主动抑制系统；电力系统；颤振抑制；稳定性；可靠性
一、引言
电力系统是现代社会的重要基础设施，它的稳定性和可靠性对于经济的发展和社会的稳定具有重要意义。然而，电力系统中存在着一系列的问题，其中颤振问题是最为突出和常见的。颤振是指电力系统中存在的频率接近系统固有频率的振荡现象，它会导致系统失稳，对电力设备造成损坏甚至引发系统崩溃。因此，研究和实现颤振抑制技术对于提高电力系统的稳定性和可靠性至关重要。
二、数字式颤振主动抑制系统的原理
数字式颤振主动抑制系统是一种利用数字信号处理技术实现的主动抑制颤振的系统。它通过对电力系统的测量信号进行采样和数字化处理，实时地计算出颤振源的位置和振荡频率，并产生相应的控制信号，对电力系统进行抑制。其原理如图1所示。
[插入图1]
图1.数字式颤振主动抑制系统的原理图
数字式颤振主动抑制系统的实现主要包括以下几个步骤：
1.电力系统测量信号的采样与数字化：选择适当的采样频率和采样点数对测量信号进行采样和数字化处理，以获取系统的状态信息。
2.频谱分析与参数估计：通过对采样信号进行频谱分析和参数估计，可以提取出系统中的颤振信号，并确定其位置和振荡频率。
3.控制信号的生成与传递：根据颤振信号的位置和振荡频率，利用数字信号处理技术生成相应的控制信号，并通过通信网络传递给抑制装置。
4.抑制装置的实施：抑制装置接收到控制信号后，根据信号的大小和类型进行相应的抑制动作，如调节发电机的励磁电压或转子的转速等。
5.系统性能的监测与评估：监测和评估抑制后的系统性能，以评估抑制效果和系统稳定性。
三、数字式颤振主动抑制系统的关键技术
数字式颤振主动抑制系统涉及到多个关键技术，包括测量信号采样与数字化、频谱分析与参数估计、控制信号生成与传递、抑制装置实施等。其中，频谱分析与参数估计是实现颤振抑制的核心技术。
频谱分析与参数估计的目标是准确地确定颤振信号的位置和振荡频率，从而为生成控制信号提供精确的参数。目前，常用的频谱分析方法包括FFT（快速傅里叶变换）、Wigner-Ville变换、脊波变换等。参数估计方法包括最小二乘方法、最大似然估计方法、谱线滤波方法等。
控制信号的生成与传递是数字式颤振主动抑制系统中的关键环节。控制信号的生成主要依靠数字信号处理技术，根据颤振信号的位置和振荡频率计算出相应的控制信号。控制信号的传递主要依靠通信网络，可以采用有线通信、无线通信或混合通信等方式进行传递。
抑制装置的实施是数字式颤振主动抑制系统中的最后一步，它根据接收到的控制信号进行相应的抑制动作。抑制装置可以是调节发电机励磁电压的控制系统，也可以是调节转子转速的控制系统，甚至可以是通过机械装置进行抑制。
四、数字式颤振主动抑制系统的应用
数字式颤振主动抑制系统可以应用于各种类型的电力系统，包括发电系统、输电系统和配电系统等。它可以用来抑制机械振荡、电力振荡和电磁振荡等不同类型的颤振问题。例如，在发电系统中，数字式颤振主动抑制系统可以用于抑制发电机的转子振荡和励磁系统的振荡，提高系统的稳定性和可靠性。
五、总结与展望
数字式颤振主动抑制系统是一种重要的技术手段，可以有效地抑制电力系统中的颤振问题。本文对其原理、关键技术和应用进行了介绍和分析，并指出了未来的研究方向。随着数字信号处理技术的不断发展和电力系统的改造升级，数字式颤振主动抑制系统将会得到更广泛的应用，并在提高电力系统的稳定性和可靠性方面发挥更大的作用。
参考文献：
[1]王志红.数字式颤振主动抑制技术的研究[D].上海交通大学,2016.
[2]刘爽.数字式颤振主动抑制系统关键技术研究[D].西安交通大学,2018.
[3]程建全,周建平,孙敬鸣.数字式颤振主动抑制技术及其在电力系统中的应用[J].电网技术,2019,43(2):291-298.