大学东北电力大学于华楠团队特稿：电力系统扰动定位的新方法 |设计|算法|技术|

团队介绍

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于华楠（1981），女，博士，副教授，硕士生导师。研究方向为电力系统信号分析与检测、压缩感知在电力系统中的应用等。近年来，在相关领域发表论文30余篇，第一作者被SCI、EI收录20余篇，获授权发明专利2项，参与编写英文专著1部。入选吉林市青年科技创新创业人才“253”项目，近五年，主持吉林省科技厅项目等纵向科技项目3项，以第一完成人获省部级科技进步奖2项。

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李永鑫（1994），男，硕士研究生。研究方向为压缩感知在电力系统中的应用。在读期间发表SCI检索论文1篇， EI检索论文1篇。

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王鹤（1983），男，博士，教授，硕士生导师。研究方向为柔性直流输电技术、新能源发电等。主持国家自然科学基金青年基金项目1项，作为参与单位负责人参与承担国家重点研发专项计划2项，获吉林省科技进步一等奖2项、吉林省科技进步二等奖1项，发表期刊论文30余篇，其中SCI/EI检索20余篇。
导语本文提出一种基于过完备字典设计的电力系统扰动定位方法，其创新之处在于根据扰动后系统拓扑结构或电气参数的变化构造过完备字典，结合压缩感知重构算法从低维同步相量测量装置的观测数据中恢复出具有稀疏特性的高维扰动定位数据，完成电力系统扰动的定位。
以切机与切负荷扰动为例，大量仿真结果表明，该方法能以很高的准确率完成扰动源位置的定位，对其他类型扰动定位也有重要的借鉴意义。
研究背景近几年，电网中负荷总量增长迅速、大规模电动汽车接入、新能源并网等因素导致系统中各种扰动时有发生，扰动后若扰动源定位错误或不及时，则可能扩大为系统性事故，甚至导致整个系统崩溃，因此扰动已成为影响电网安全稳定的突出问题。

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如果在电力系统中全部母线都配置了PMU装置，则可直接完成对扰动源的定位，然而受制于PMU装置的价格尤其是通讯网络的成本，不可能全网所有节点均配置PMU ，而在传统手段下使用少数PMU很难准确完成扰动源的定位工作。因此在少数PMU配置的前提下迅速、准确完成扰动源的定位具有十分重要的意义。
论文所解决的问题及意义本文主要完成在少数PMU配置限制下的高精度、短耗时的电力系统扰动源定位工作，根据目前多数电力系统扰动定位方法的缺陷：

1）仅在系统中PMU装置配置充足情况下才具有高精度扰动定位。
2）所需观测数据较多、扰动定位运算时间较长、定位效果不佳。
3）对于不同类型的扰动需单独设计扰动定位方法，没有一种能适应各种扰动的定位方案。

本文所提方法意义在于克服了上述三点多数电力系统扰动定位方法的缺陷，迅速、准确地完成电力系统扰动定位，即使在信息传输中受到噪声的影响也可以高准确率完成扰动源的定位，可有效防止扰动事故进一步扩大而危害电力系统的正常运行。
论文主要内容本文提出基于过完备字典设计的电力系统扰动定位方法，通过数量有限的PMU装置收集扰动前后系统数据作为观测数据，结合不同扰动的特征及系统拓扑结构构造扰动定位过完备字典，最后运用压缩感知重构算法对观测数据与过完备字典进行匹配，完成扰动源的定位工作。
其重点内容在于：
（1）扰动定位过完备字典的设计