随着我国电力系统规模持续扩大，强迫振荡现象对电网安全稳定运行构成严峻挑战；东北电力大学姜涛团队近期完成的一项研究成果显示，基于数据驱动的强迫振荡源定位技术精度和效率上有所突破,为电网振荡防控开辟新路径。 强迫振荡是电力系统运行中的重要安全隐患。当系统受到持续性周期扰动时,可能引发大范围功率振荡,威胁电网稳定。传统的耗散能量流定位方法虽已实践中应用,但面临振荡时变特性、量测噪声干扰等因素制约,定位精度难以满足现代电网精细化管理需求。如何准确快速定位振荡源,成为电力系统安全领域亟待解决的技术难题。 针对此挑战,研究团队依托广域量测系统提供的海量数据资源,构建起从振荡分量提取、频率估计到源定位的完整技术链条。在振荡分量提取环节,团队提出基于多元经验模态分解的时域提取方法,实现多通道量测信息同步分解,结合能量算子筛选主导振荡分量,计算效率较传统单通道算法大幅提升。同时开发的自适应时频域能量提取技术,通过构建多通道系数矩阵并设置自适应能量阈值,能够有效辨识时变和多模态振荡特征。 在定位方法创新上,研究团队将耗散能量流理论从时域拓展至频域和时频域,形成协同定位体系。频域定位方法依据能量守恒定理直接在频域估计振荡频率,大幅提升计算效率,解决了传统时域方法在实测数据中失效的问题。时频域定位方法引入同步压缩变换技术,显著提高频率估计精度,即使在含有高次谐波、多振荡源等复杂场景下,仍能保持稳定的定位性能。值得关注的是,该方法在系统可观测性受限情况下,仍可辨识振荡源相邻节点,实现精准定位。 为深入增强方法的实用性,团队提出基于多元变分模态分解的定位技术,通过多元变分约束模型同步处理量测信息,对噪声表现出较强的抗干扰能力。研究还实现了同步压缩变换的多元扩展,提出多通道时频域定位方法,在保证精度的同时提升计算效率。这些技术在实测电网数据验证中均显示出良好效果。 研究团队已搭建强迫振荡监测分析平台,将理论成果转化为可应用的技术工具。该平台整合了振荡检测、源定位、趋势分析等功能模块,为电网调度运行人员提供决策支持。 展望未来发展方向,团队明确了三个重点研究领域:一是针对新能源和电力电子设备引发的扰动源开展定位方法研究,适应能源结构转型需求;二是开发在线检测技术,实现振荡源的实时监测与预警;三是研究新能源对应的强迫振荡的抑制策略,从源头降低振荡风险。
强迫振荡治理既是技术问题，也是系统工程。以广域量测为基础、以数据驱动为牵引，推动分量提取、频率估计与源定位方法协同升级，将"事后分析"前移为"事中研判、事前预警"。在新能源加速发展的背景下，面向真实场景的定位技术与平台化能力，将为电网安全稳定运行提供更可靠的支撑。