電力系統(tǒng)低頻振蕩控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著全球氣候的變化和人口的快速增長(zhǎng),在全球范圍內(nèi)人們對(duì)電能的需求不斷增加,使得電力系統(tǒng)負(fù)荷不斷加重。同時(shí),電力系統(tǒng)已步入了大電網(wǎng)、大機(jī)組、跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的新階段,長(zhǎng)距離互聯(lián)線(xiàn)路廣泛存在。這些因素容易導(dǎo)致低頻振蕩的產(chǎn)生,電力系統(tǒng)低頻振蕩如果得不到有效的抑制,將會(huì)引起連鎖故障,造成大面積的停電,產(chǎn)生巨大的損失。由于電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展及其本身存在的非線(xiàn)性、時(shí)變性、強(qiáng)約束強(qiáng)耦合等特點(diǎn),使得電力系統(tǒng)的低頻振蕩控制技術(shù)還有很多問(wèn)題并沒(méi)有完全解決,值得進(jìn)

2、一步研究。本文從電力系統(tǒng)的實(shí)際需求出發(fā),對(duì)電力系統(tǒng)低頻振蕩的控制技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　本文首先對(duì)電力系統(tǒng)低頻振蕩機(jī)理進(jìn)行了研究,深入研究低頻振蕩的產(chǎn)生機(jī)理有助于采取有效的控制方法來(lái)抑制系統(tǒng)的低頻振蕩。文中分析了低頻振蕩機(jī)理研究的現(xiàn)狀,對(duì)負(fù)阻尼機(jī)理、共振或諧振機(jī)理、非線(xiàn)性機(jī)理分別進(jìn)行了論述,并對(duì)各自的特點(diǎn)進(jìn)行了分析。接著以發(fā)電機(jī)阻尼系數(shù)的解析表達(dá)式為基礎(chǔ),對(duì)影響發(fā)電機(jī)阻尼系數(shù)的各種因素進(jìn)行了分析,最后以發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程為基礎(chǔ),提出

3、電力系統(tǒng)低頻振蕩的阻尼系數(shù)機(jī)理,得到阻尼系數(shù)對(duì)低頻振蕩影響的具體結(jié)論。
　　文中對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)研究的實(shí)用模型進(jìn)行了求解。在研究過(guò)程中,從電力系統(tǒng)的基本方程入手,通過(guò)對(duì)基本方程進(jìn)行小偏差線(xiàn)性化處理和數(shù)學(xué)求解,從而求得以本地易測(cè)量為狀態(tài)量的單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)三階狀態(tài)方程數(shù)學(xué)模型,并給出了模型求解算法的具體步驟,最后結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)求得了開(kāi)封電網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型,為基于數(shù)學(xué)模型的分散控制器的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
　　本文提出了基于系統(tǒng)阻尼比的最優(yōu)勵(lì)磁

4、控制器的設(shè)計(jì)方法。針對(duì)常規(guī)多變量反饋?zhàn)顑?yōu)控制存在的不足之處,結(jié)合無(wú)阻尼機(jī)械振蕩頻率的不變性,求解得到基于系統(tǒng)阻尼比的最優(yōu)反饋增益矩陣,進(jìn)而得到基于系統(tǒng)阻尼比的最優(yōu)勵(lì)磁控制器設(shè)計(jì)方法。最后,通過(guò)對(duì)開(kāi)封電網(wǎng)和豫東電網(wǎng)的仿真研究說(shuō)明了所設(shè)計(jì)控制器具有比常規(guī)最優(yōu)勵(lì)磁控制器和電力系統(tǒng)穩(wěn)定器更好的控制效果。
　　結(jié)合新一代的智能控制技術(shù),論文對(duì)基于Mamdani模糊推理的電力系統(tǒng)智能控制進(jìn)行了研究?；诒壤e分微分(PID)勵(lì)磁控制原理和模糊