电力系统低频振荡
电力系统低频振荡的源头识别及抑制
电力系统低频振荡的源头识别及抑制一、概述电力系统低频振荡是电力系统中一个常见的问题，会严重影响电力系统的稳定运行。
在电力系统中，低频振荡大多数都是由电力系统的调节系统和功率系统之间的相互作用引起的。
因此，准确地识别低频振荡的源头是电力系统治理的重要一环。
这篇文章将介绍电力系统低频振荡的源头识别及抑制方法。
二、电力系统低频振荡的概述电力系统低频振荡指的是电力系统中的频率在0.1Hz到1Hz范围内的振荡。
低频振荡会使电力系统中的负载和发电机之间的功率流动不稳定，最终导致电力系统失稳。
通常电力系统低频振荡会在发电机、输电线路、变电站和用户负载之间发生。
三、电力系统低频振荡的源头首先，电力系统中的低频振荡可能由多个因素引起，例如负载变化、容量调整、运营策略等。
然而，电力系统的调节系统和功率系统之间的相互作用是低频振荡的主要源头。
调节系统和功率系统之间的相互作用是指在电力系统中，调节系统监测电力系统中的电压和频率，并通过控制功率系统来保持稳定。
然而，当电力系统中的功率系统的行为与预期不符，调节系统就会试图纠正这种情况，这使得系统变得不稳定，从而导致低频振荡。
四、电力系统低频振荡的识别方法四.a 记录数据为了识别低频振荡，可以使用功率系统工具来记录数据。
其中一种工具是称为振荡解析程序的计算机程序。
这种程序可以发现低频振荡，并记录下电力系统中不同点之间的相对相位。
四.b 使用频率扫描另一种识别低频振荡的方法是使用频率扫描技术。
该技术使用一些工具将扫描信号输送到电力系统中的几个位置，以确定振荡频率和幅度。
使用该方法可以确定出低频振荡的源头。
五、电力系统低频振荡的抑制方法五.a 激励控制一种常见的低频振荡抑制方法是使用激励控制。
激励控制是指在调节系统中添加人工信号，以抑制低频振荡。
这种方法可以调节因子并纠正电力系统中可能导致低频振荡的行为。
五.b 阻尼控制另一种常见的低频振荡抑制方法是使用阻尼控制。
阻尼控制是指在电力系统中的调节器中添加阻尼控制器，在调节器中添加人工阻尼，以抑制振荡。
电力系统低频振荡的原因
电力系统低频振荡的原因引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它为我们提供了稳定的电能供应。
然而，有时候电力系统会出现低频振荡问题，给系统的稳定运行带来困扰。
本文将探讨电力系统低频振荡的原因，以及可能导致这些振荡的因素。
低频振荡概述低频振荡是指电力系统中频率较低的周期性波动。
一般情况下，电力系统的标准工作频率为50Hz或60Hz，而低频振荡往往发生在0.1Hz到1Hz范围内。
这种振荡可能导致电网不稳定、设备损坏甚至停电。
常见原因动力系统负载变化动力系统负载变化是引起低频振荡的常见原因之一。
当负载突然增加或减少时，会导致发电机和负载之间的失衡，从而引起低频振荡。
这种失衡可能是由于大型工业设备启动或停止、大规模用电设备切换等原因引起的。
发电机调节不当发电机是电力系统的核心组成部分，它负责将机械能转换为电能。
发电机调节不当可能导致低频振荡。
如果发电机的调节系统响应缓慢或不灵敏，就会导致频率波动，从而引起低频振荡。
线路参数变化电力系统中的线路参数变化也可能导致低频振荡。
线路的阻抗、电感和电容等参数会受到温度、湿度和环境条件等因素的影响而发生变化。
这些变化可能导致系统的谐振现象，从而引起低频振荡。
控制系统故障控制系统是保持电力系统稳定运行的关键组成部分。
控制系统故障可能导致低频振荡。
自动发电机控制器（AVR）故障可能导致发电机输出功率不稳定，从而引起低频振荡。
高压直流输电系统干扰高压直流输电系统在长距离输送大功率时具有优势，但它也可能对交流输电网产生干扰。
由于高压直流输电系统的存在，可能会引起电力系统中的低频振荡。
振荡的影响低频振荡对电力系统的影响是严重的。
它可能导致设备损坏，包括发电机、变压器和开关设备等。
低频振荡可能导致电网不稳定，从而引起停电和能源供应中断。
低频振荡还可能对用户造成经济损失，并对社会生活产生负面影响。
预防和控制为了预防和控制低频振荡问题，需要采取一系列措施。
应确保发电机和负载之间的平衡。
电力系统低频振荡
电力系统低频振荡
是指电力系统中出现的周期为数秒到几十秒不等的周期性波动，其频率通常在0.1到1Hz之间。
这种现象通常被认为是由于电力
系统的不稳定性造成的，严重影响了电力系统的运行和稳定性。
首先，低频振荡的出现是由于电力系统中存在着多种不稳定因素。
例如，电力系统中的发电机、输电线路、变电站等设施都可
能会因为负载变化、故障等因素而引起不稳定性，从而导致低频
振荡的出现。
此外，电力系统中的负载、非线性负荷等因素也可
能对系统的稳定性造成影响，从而使低频振荡频繁出现。
其次，低频振荡的出现会严重影响电力系统的稳定性和运行。
低频振荡得以存在，可能会引起许多问题，如对发电机的运行造
成较大的损害、使电力系统的传输和分配受到限制等。
此外，低
频振荡还可能引起系统的崩溃和停电，给用户和生产带来极大的
影响。
因此，为了解决问题，需要采取一系列措施。
首先，应该加强
对电力系统的监测和预警，及时发现问题并采取应对措施。
其次，应该加强对电力系统的调控和优化，通过优化负载分配、提高发
电机和输电线路的质量等方式来提升系统的稳定性。
此外，还应
该加强对电力系统的维护和管理，定期检查设备，及时处理故障，防止故障扩大影响。
总之，低频振荡是电力系统面临的一个重大问题，需要全面、
科学、合理地进行管理和维护。
只有这样，才能保障电力系统的
稳定运行，为社会的发展和进步做出贡献。
电力系统中的低频振荡特性研究方法研究
电力系统中的低频振荡特性研究方法研究电力系统是现代社会运转的核心基础设施之一，它的稳定性和可靠性对于保障国家经济的正常运行至关重要。
然而，电力系统中存在一些不稳定性问题，例如低频振荡，会给电力系统带来一系列的负面影响，如电力设备的损坏、系统能量损耗的增加、供电可靠性下降等。
因此，对电力系统中的低频振荡特性进行科学研究和分析具有重要意义。
低频振荡是指电力系统中频率较低的振荡现象。
当电力系统中存在负荷变化、电力负载突变或线路短路等情况时，系统的频率可能会发生变化，从而引发低频振荡。
低频振荡会导致系统频率的不稳定、电压波动以及功率损耗的增加，严重时甚至会导致系统崩溃。
在研究电力系统中的低频振荡特性时，需要采用一系列科学的研究方法。
首先，我们可以利用仿真模型对电力系统中的低频振荡特性进行分析。
利用计算机软件建立电力系统的仿真模型，并根据实际情况设定系统参数，模拟系统运行过程中的低频振荡情况。
通过分析仿真结果，我们可以深入了解低频振荡产生的原因和机理，以及振荡在系统中的传播规律。
其次，我们可以采用实验方法来研究电力系统中的低频振荡特性。
例如，可以建立实验测量系统，通过监测电力系统中的频率和电压波动等参数的变化，来验证低频振荡的存在并分析其特性。
同时，可以通过实验调整系统的负荷和发电功率等，观察低频振荡的响应情况，揭示其对系统稳定性的影响。
另外，现在还有一些先进的监测装置和算法可以用于电力系统中低频振荡特性的研究。
例如，广泛应用于电力系统的智能传感器网络，可以实时监测系统中的频率、电压、电流等参数，并进行数据采集和分析。
利用这些数据，可以通过数据挖掘和机器学习等方法，深入挖掘低频振荡的形成机制，提高系统的抗振能力。
此外，经验法也是研究电力系统中低频振荡特性的一种重要方法。
通过对历史上发生的低频振荡事件进行分析和总结，总结出一些规律和经验，可以为今后防范低频振荡提供指导。
例如，根据过去低频振荡事件的特征和表现，可以建立一些预警指标和故障诊断模型，及时预测和识别低频振荡的发生。
电网低频振荡现场处置方案
电网低频振荡现场处置方案电网低频振荡是电力系统稳定性的一种常见故障。
其表现为电力系统中发生频率为0.1到1Hz之间的低频振荡现象，会对电力系统带来影响，进而危及电网的稳定运行。
因此，在低频振荡发生时，必须采取相应的应急处置措施，以保障电力系统的稳定运行。
故障原因与特征电网低频振荡的本质是由于系统的负荷变化引起的电力系统动态稳定性问题。
其主要原因包括负荷突变、抽水蓄能机组失效、输电线路烧毁、逆变器故障等。
一旦低频振荡发生，其特点包括波形半周期增幅较大、持续时间长、频率变化缓慢，且有可能伴随高频振荡等现象。
现场处置方案第一步：急停发电机组一旦发生低频振荡，首先要立即采取措施，急停发电机组。
经实践验证，急停发电机组能够有效减小电力系统中的不稳定因素，避免振荡现象进一步加剧。
具体操作包括：1.手动关闭发电机组断路器，保障发电机组不再向电网输入负荷；2.停止调速器控制，保障发电机组不再调节电网电压和频率；3.减缓发电机组旋转速度，将其逐渐降至静止状态。
第二步：减少负荷在急停发电机组之后，应该立即减少负荷，以减小电力系统的负荷变化，从而尽可能减少低频振荡的影响。
具体操作包括：1.手动关闭负荷断路器，依次将电网中的载荷逐个切断；2.对于无法切断负荷的情况，应该及时启动备用电源，并通过负荷转移等方式减少负荷。
第三步：加固电网硬件设施在减少负荷之后，应该加固电网硬件设施，以保障电力系统的稳定运行。
具体操作包括：1.对电力系统逐一进行巡视和检查，发现电线松动、绝缘子破损等情况应该立即修理；2.对于输电线路烧毁等情况，应该先进行临时补救措施，避免低频振荡加剧；3.加强对电力系统的监测和预警机制，及时发现低频振荡的迹象，避免事故的发生。
总结电网低频振荡是电力系统常见的稳定性故障，发生时必须采取相应的应急措施。
具体的处置方案包括：急停发电机组、减少负荷、加固电网硬件设施等措施，以保障电力系统的正常运行。
同时，我们应该加强对电力系统的预警和监测，提高电力系统的运行安全性，避免低频振荡事故的发生。
电力系统中低频振荡的稳定性分析
电力系统中低频振荡的稳定性分析引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，它的稳定性对于保障供电的可靠性至关重要。
然而，电力系统中常常会出现一些稳定性问题，其中低频振荡是一个常见的现象。
本文将就电力系统中低频振荡的稳定性进行深入的分析。
一、低频振荡的概念在电力系统中，低频振荡指的是频率较低的振荡现象。
通常，频率低于2Hz的振荡被认为是低频振荡。
低频振荡会对电力系统的稳定性产生一定的影响，因此需要进行分析和控制。
二、低频振荡的原因低频振荡通常是由于电力系统中的系统参数失稳或失控所导致的。
下面列举了几个常见的低频振荡原因。
1. 功率系统失稳：当电力系统中的负载功率发生突变时，系统可能会出现低频振荡。
这是因为负载功率的突变会导致系统频率和功角的变化，从而引起系统的不稳定性。
2. 电力系统设备故障：电力系统中的设备故障也可能引发低频振荡。
例如，变压器的短路故障、发电机的失速等都可能导致低频振荡的发生。
3. 控制系统失效：电力系统中的控制系统对于稳定性起着至关重要的作用。
当控制系统失效时，可能会引发低频振荡。
例如，自动电压调节器（AVR）失效、励磁系统故障等都可能导致低频振荡的出现。
三、低频振荡的影响低频振荡对电力系统的影响主要表现在以下几个方面。
1. 频率稳定性影响：低频振荡会导致电力系统中的频率波动，从而影响到电力负荷的正常运行。
如果频率波动过大，可能会导致负载设备的故障甚至损坏。
2. 功率稳定性影响：低频振荡也会引起电力系统中的功率波动，导致电力传输的不稳定性。
这会降低电力系统的传输效率，并可能引发更大范围的电力系统失稳。
3. 控制系统失效：低频振荡如果长时间持续，可能会导致电力系统中的控制系统失效。
这将进一步加剧低频振荡和整个系统的不稳定性。
四、低频振荡的稳定性分析方法为了保证电力系统的稳定性，我们需要对低频振荡进行稳定性分析。
下面介绍几种常用的稳定性分析方法。
1. 功率-角稳定性分析：这种方法通过分析电力系统中发电机的功率-角特性曲线，来判断系统是否存在低频振荡的风险。
电力系统的低频振荡
发电机的转子角、转速，以及相关电气量，如线路功率、母线电压等发生近似等幅或增幅的振荡，因振荡频率较低，一般在0.1－2.5Hz，故称为低频振荡。
其产生的原因主要为电力系统中发电机并列运行时，在扰动下发生发电机转子间的相对摇摆，并在缺乏阻尼时持续振荡导致。
低频振荡是随着电网互联而产生的。
联网初期，同步发电机之间联系紧密，阻尼绕组可产生足够的阻尼，低频振荡少有发生。
随着电网互联规模的扩大，高放大倍数快速励磁技术的广泛采用，以及受经济性、环保等因素影响下电网的运行更加接近稳定极限，在世界各地许多电网陆续观察到低频振荡。
大致可分为局部模式振荡和区域间模式振荡两种。
一般来说，涉及机组越多、区域越广，则振荡频率越低。
低频振荡的多重扰动特征一般认为，低频振荡是电力系统在遭受扰动后联络线上的功率摇摆。
系统动态失稳是扰动后由于阻尼不足甚至是负阻尼引起的发散振荡导致的。
失稳的因素主要是系统电气阻尼不足或缺乏合适的有功配合，通常是由以下几种扰动引发的：（1）切机；（2）输电线故障或保护误动；（3）断路器设备事故；（4）损失负荷。
扰动现象一般要经历产生、传播、消散的过程，在传播过程中可能引起新的扰动，同时针对扰动的操作本身也是一种扰动。
所以，这些情况往往不是孤立的，而是相互关联的，在时间、空间上呈现多重现象。
这就是多重扰动存在的实际物理背景。
持续恶化的互相作用最终将导致系统失稳、解列，形成大规模的停电事故。
电厂系统低频振荡的现象及处理主要现象：系统频率在一定范围内振荡，且具有与同步振荡类似现象。
处理：1) 应根据振荡频率、振荡分布等信息正确判断低频振荡源；2) 如振荡源为本厂，则降低机组有功，直至振荡平息；3) 提高振荡区域系统电压；4) 若有运行机组PSS未投入，应立即将其投入。
电力系统中的低频振荡与稳定性分析研究
电力系统中的低频振荡与稳定性分析研究随着电力系统的规模不断扩大和复杂度的增加，低频振荡和稳定性问题成为了电力系统运行中需要重点关注和解决的难题。
低频振荡是指在电力系统中出现的频率较低的振荡现象，其频率通常在0.1-10赫兹之间。
这种振荡会导致电力系统的不稳定，甚至引发系统失稳和崩溃，对电网的安全稳定运行带来严重威胁。
因此，对低频振荡与稳定性进行深入研究具有重要意义。
低频振荡与稳定性分析是电力系统运行与控制的重要组成部分之一。
分析低频振荡与稳定性的目的在于识别潜在的问题，并提出相应的解决方案来保障电力系统的安全稳定运行。
为了进行低频振荡与稳定性分析研究，我们需要对电力系统的各个方面进行综合考虑。
首先，电力系统的结构与拓扑对于低频振荡与稳定性具有重要影响。
传输线路的长度和参数、发电机的输出特性、负荷的特性以及变压器的耦合等都会影响系统的振荡特性。
因此，在低频振荡与稳定性分析中，需要对电力系统的结构与拓扑进行详细的研究和建模。
通过建立合适的数学模型，可以更好地理解电力系统的振荡机制，并确定系统中可能存在的潜在问题。
其次，电力系统的控制与保护也是低频振荡与稳定性分析的重要因素。
控制系统的设计和设置直接影响着系统的稳定性。
传统的自动稳定控制器可以通过控制发电机的励磁和调节机组的输出来抑制低频振荡。
此外，快速保护装置和过电压保护装置的动作也可能引起低频振荡。
因此，需要对电力系统的控制和保护系统进行全面的分析和评估，以保证系统的稳定性。
另外，低频振荡与稳定性分析还需要考虑负荷特性、电力市场以及电力系统与其他能源系统的耦合等因素。
负荷特性的变化会引起系统的频率变化，而电力市场的竞争与供需平衡也会对系统的稳定性产生重要影响。
此外，电力系统与其他能源系统（如风能、太阳能等）的混合接入，也给低频振荡与稳定性分析带来了新的挑战。
为了对低频振荡与稳定性进行分析和研究，研究人员通常采用数学模型和仿真工具。
其中，常用的数学模型包括传输线路模型、发电机模型、负荷模型等。
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电力系统低频振荡综述1 研究背景和意义：随着互联的电力系统规模不断扩大，电力系统的稳定性问题也越来越突出。
20世纪60年代美国的西北联合系统与西南联合系统进行互联运行时，发生了功率的增幅振荡，最终破坏了大系统间的并联运行。
自此之后，低频振荡一直是电力系统稳定运行中备受关注的重要问题之一。
除此之外，日本、欧洲等也先后发生过低频振荡。
在我国，随着快速励磁装置使用的增加，也出现了低频振荡现象[1]，如：1983 年湖南电网的凤常线、湖北电网的葛凤线；1994 年南方的互联系统；1998 年、2000年川渝电网的二滩电站的电力送出系统；2003 年2、3 月南方--香港的交直流输电系统；2005 年10 月华中电网等。
以上电网都曾发生全网性功率振荡。
电力系统低频振荡一旦发生，将严重威胁电网的安全稳定运行，甚至可能诱发连锁反应事故，造成严重的后果[2]。
因此，对低频振荡进行深入研究并分析其控制策略具有十分重要的意义。
我国的超大规模交流同步电网的互联以及交直交混合互联电网已经初具规模，并且发展迅速。
2011年12月，由我国自主研发、设计、制造和建设的，目前世界上运行电压最高、输电能力最强、技术水平最先进的交流输电工程——1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程扩建工程正式投入运行；2012年3月，锦屏－苏南±800千伏特高压直流输电线路工程全线贯通。
仿真分析和现场试验结果表[3-4]：跨区交流联网特别是弱联系交流联网将带来大扰动的暂态稳定问题和小扰动的动态稳定问题，其中，大扰动后暂态功率的大范围传播和0.1Hz左右的超低频振荡对互联电网的安全构成威胁，应采取有效措施加以解决。
总之，低频振荡现象在大型互联电网中时有发生，常出现在长距离、重负荷输电线路，并随着互联电力系统规模日益增大，系统互联引发的区域低频振荡问题已成为威胁互联电网安全稳定运行、制约电网传输能力的重要因素之一[1]，有必要全面认识电力系统低频振荡问题。
2 国内外研究现状：2.1 电力系统低频振荡电力系统中发电机经输电线并列运行时，在扰动下会发生发电机转子间的相对摇摆，并在缺乏阻尼时引起持续振荡。
此时，输电线上功率也会发生相应振荡。
由于其振荡频率很低，一般为0.2～2.5Hz，故称为低频振荡[5]。
2.2低频振动的分类按振荡频率的大小和振荡涉及的范围来看，电力系统低频振荡大致分为两类[5]：1）局部振荡模式（Local modals），是指厂站内的机组之间或电气距离较近的厂站机组之间的振荡，这种振荡局限于区域内，其影响范围较小且易于消除。
这种振荡频率较高，一般在0.7～2.5Hz 之间[6]。
2）区域振荡模式（Inter-area modals），是指一部分机群相对于另一部分机群的振荡，在联系较薄弱的互联系统中，耦合的两个或多个发电机群间常发生这种振荡。
由于电气距离较大，同时发电机群的等值发电机的惯性时间常数较大，其振荡频率较低，一般在0.1～0.7Hz 之间[6]。
2.3 低频振荡的产生机理从低频振荡发生研究至今，在机理方面的研究主要集中在以下几个方面：1）负阻尼机理根据线性系统理论分析，由于系统的调节措施的作用，产生了附加的负阻尼，抵消了系统的阻尼，导致扰动后振荡不衰减或增幅振荡。
1969年De mello和Concordia运用阻尼转矩的概念对单机无穷大系统低频振荡现象进行了机理研究[7]，指出: 由于励磁系统存在惯性，随着励磁调节器放大倍数的增加，与转子机械振荡相对应的特征根的实部数值将由负值逐渐上升，若实部由负变正，会产生增幅振荡。
它揭示了单机无穷大系统增幅振荡发生的机理，这一方法是基于线性系统理论，通过分析励磁放大倍数和阻尼之间的关系来解释产生低频振荡的原因。
基于这种分析的原理和思想，该方法可进一步扩大到多机系统，通过线性系统的特征根来判断系统是否会发生低频振荡。
该振荡机理概念清晰，物理意义明确，有助于理解为何远距离大容量输电易发生低频振荡，已成为电力系统低频振荡的经典理论。
目前负阻尼振荡机理大部分还停留在单机-无穷大系统中做理论分析[8-9]和控制器设计，多机系统中仅有少数应用，这是因为阻尼转矩的概念在多机系统中物理意义不够明确，且多机系统中的阻尼计算比较困难。
2）共振或谐振理论电力系统低频振荡研究的是各同步发电机转子间的相对摇摆稳定性，当系统中存在不能忽略的周期性扰动时，系统是非自治的，发电机转子运动方程必须用二阶常系数非齐次微分方程来描述。
此时发电机转子运动方程的解由通解和特解两部分组成，通解与系统的阻尼有关，而特解则跟系统非自治性有直接的关系。
如果周期性扰动的频率与系统的固有低频振荡的频率接近，转子角的解中将有一个等幅不衰减的振荡特解。
随着与阻尼有关的通解的衰减，余下的特解使得转子角表现为不稳定的等幅振荡。
这就是低频振荡的强迫振荡机理。
强迫振荡机理与负阻尼机理有明显的不同，它具有起振快，从受到扰动到振荡到最大幅值一般只有两到三个振荡周期;功率在振荡过程中基本保持等幅振荡;扰动信号的频率越接近系统的固有频率，振荡的幅值越大，当与系统固有频率的差值超过一定的范围时，将很难激发振荡;振荡消失的速度很快，一旦扰动振荡源消失，功率振荡将大幅度衰减。
3）非线性理论机理由于系统的非线性的影响，其稳定结构发生变化。
当参数或扰动在一定范围内变化时，会使得稳定结构发生变化，从而产生系统的振荡。
这一分析有别于线性系统，因为线性系统的稳定是全局性的，而非线性系统的稳定是局部的。
电力系统低频振荡的非线性奇异现象以及表现为一种非周期的、似乎是无规则的突发性的机电振荡混沌现象，都属于该范畴。
在所有低频振荡机理中，负阻尼机理研究得最早也最成熟，这主要得益于线性系统理论的成熟，目前已经形成了一套比较完整的理论体系，并且在工程上得到实际应用。
2.4低频振荡的分析方法低频振荡属于小扰动稳定的范畴，小扰动稳定的分析方法很多，线性理论方面有电气转矩法、频率响应法和线性模式分析法等，非线性理论方面有时域仿真法、信号分析法、正规形法和模态级数法、分又混沌理论等。
面对大型复杂的互联电力系统，各种方法都有白己的优点，但也存在各自的不足。
电气转矩法[8]是最早用于分析小扰动稳定的方法，在单机-无穷大系统中其物理意义明确，但计算较复杂[10]，在多机系统中仅有少数应用。
频率响应法[11] 主要用来设计低频振荡阻尼控制器，也可判断系统稳定性，但频率响应的计算量非常大，提供的信息有限，不适用于大型电力系统。
1）线性模式分析法线性模式分析法为小扰动稳定性问题提供了系统化的分析方法，其实质是李雅普诺夫线性化方法[5]。
李雅普诺夫线性化方法的基本思想是，从非线性系统的线性逼近稳定性，得出非线性系统在一个平衡点附近的小范围稳点的结论。
非线性系统在平衡点附近的稳定性，是由系统线性化后特征矩阵A的特征根所确定的: 当特征值的实部全为负时，原始系统是渐近稳定的; 当至少存在一个正实部的特征根时，原始系统是不稳定的。
用线性模式分析法进行电力系统小扰动稳定分析，是在系统初始工作点附近，将系统各动态元件的方程线性化形成系统状态方程。
系统振荡模式由状态方程中特征矩阵的复特征值对决定，每对复特征值对应于一个振荡模式，特征根的实部刻画了系统对该振荡模式的阻尼，虚部给出了该振荡模式的频率，特征向量反映了振荡模式在整个系统中的行为，参与因子则给出了振荡模式与状态变量间的线性相关性。
用线性模式分析法研究电力系统在不同振荡模式下的动态行为，可以揭示系统复杂动态现象背后的内在本质。
借助于线性系统特征分析的丰富成果，线性模式分析法在电力系统小扰动稳定分析中获得了广泛的应用。
线性模式分析法不仅能有效地给出振荡模式的定量信息，得出的参与因子还可以用来确定阻尼控制器的最佳安装地点，特征值对控制器参数的灵敏度可用来设计阻尼控制器的参数。
然而，电力系统是强非线形的复杂系统，在大扰动情况下，线性模式分析法存在较大的误差，同时特征值分析方法计算速度慢，不能满足在线分析的需要。
线性模式分析法建立在准确的系统模型基础上，模型参数的精度对分析结果有很大影响，而关键特征子集法需要先建立全维的状态矩阵，且不能保证找到所有的负阻尼模式和弱阻尼模式。
这些都影响了线性模式分析法的实用性。
2）时域仿真法时域仿真法以数值分析为基础，通过计一算机仿真出系统变量在一定扰动下的时间响应，然后从仿真曲线推算出系统振荡模式的频率和阻尼特性。
时域仿真法能充分考虑电力系统非线性因素的影响，对建模几乎没有限制，常用来检验其它分析方法的结果以及控制器的控制效果。
时域仿真法在大型电力系统小扰动稳定性分析中的实用性较差，这是因为：(1)时域仿真结果与扰动的形式和地点有关，而小扰动稳定研究的是系统固有的性质，与扰动无关，同时扰动和时域观测量的选择对结果影响非常大，不能保证激发和分析出所有的关键模式，给出的定量信息有限; (2)对于大型的互联系统，其区域振荡模式的频率较低，仿真时间必须足够长，同时大量的系统变量要仿真分析，计算量较大; (3)无法充分揭示出小扰动稳定性的实质，难以找出引起系统不稳定的原因。
3）信号分析法信号分析法的基础就是基于实测数据的分析方法。
该方法的主要思想是通过实测数据或仿真数据，辨识得出系统的振荡频率、模式等信息，能够定量分析系统振荡的阻尼问题。
信号分析中通常用到的方法有傅立叶变换分析法、小波分析法、卡尔曼滤波法、Prony法、HHT等。
傅立叶变换分析法以正弦信号作为分析基础，将测得的时域上的离散信号转变到频域上的信号进行分析。
但是，傅立叶变换只有当信号满足绝对可积的条件时才能使用。
同时，该方法的分析精度还受到数据窗的选择限制，且无法反映出系统振荡的阻尼特性和瞬时特性。
小波分析法是一种把时域和频域结合起来的分析方法，具有可变的时域和频域分析窗口。
该方法能构成信号的时频谱，描述观察信号的时频联合特征，具有局部化的性质，非常适合与瞬态和非平稳信号的分析处理。
但是，该方法存在小波基选取困难、拟合精度较差等缺点[12]。
卡尔曼滤波法采用最优化自回归数据处理算法。
该方法通过处理一系列带有误差的实际测量数据，得到系统物理参数的最佳估计，消除噪声的影响。
但是，对不同形式噪声，该方法滤波效果差别很大，并且不能反映出振荡阻尼的衰减特性。
Prony方法就是采用指数函数的线性组合的模型来拟合等间隔的采样数据。
该方法通过辨识时域信号来得到系统的频率、衰减、幅值和初相位等信息[13]。
近年来，该方法在大规模动态系统辨识中问题的得到了广泛的应用。
但是，传统Prony方法对待分析的信号要求较高，并且噪声抑制能力较差，难以确定模型的有效阶数。
HHT 变换（Hilbert-Huang Transform）法是由经验模态分解（empirical mode decomposition，EMD）和Hilbert 变换（HT）两部分组成，其核心部分是经验模态分解[14]。