考慮時滯的電力系統(tǒng)特征值計算與阻尼控制器設(shè)計.pdf

1、大規(guī)模電力系統(tǒng)區(qū)域間的低頻振蕩是制約互聯(lián)系統(tǒng)傳輸容量的瓶頸，也是影響電網(wǎng)安全運行的重要因素。相比于傳統(tǒng)的使用本地信號的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)，基于廣域量測系統(tǒng)(WAMS)，應(yīng)用全局、遠端信息的廣域阻尼控制對抑制區(qū)間低頻振蕩有更好的效果。廣域信號在傳輸過程中產(chǎn)生的時滯，對控制效果和系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要的影響，不可忽略。因此，對時滯電力系統(tǒng)進行小干擾穩(wěn)定分析與廣域阻尼控制非常有必要。
　　 在電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定分析和阻尼控制中，特

2、征值分析方法是最有效、最基本的方法，該方法也在電力工業(yè)實踐中獲得了廣泛的應(yīng)用。但時滯電力系統(tǒng)數(shù)學模型的特殊形式使得直接求解系統(tǒng)特征值變得十分困難，也使特征值分析在時滯電力系統(tǒng)中的應(yīng)用受到了很大的限制。本文探討并提出了基于Pade近似求取時滯電力系統(tǒng)特征值的計算方法;推導了特征值對時滯的靈敏度的表達式并將其應(yīng)用于單時滯電力系統(tǒng)時滯穩(wěn)定裕度的求取;分析了時滯對系統(tǒng)特征值的影響，并提出了時滯電力系統(tǒng)廣域阻尼控制器的參數(shù)配置方案。
　　

3、 利用Pade近似有理多項式來逼近時滯環(huán)節(jié)，提出了一種計算時滯電力系統(tǒng)特征值的方法。將Pade近似有理多項式轉(zhuǎn)化為狀態(tài)空間表達式并進行平衡化處理，通過與無時滯電力系統(tǒng)和廣域阻尼控制器相連接，建立時滯電力系統(tǒng)的線性化模型。根據(jù)系數(shù)矩陣的稀疏特性，利用稀疏特征值算法求解系統(tǒng)的部分特征值。該方法使得沿用常規(guī)電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的特征值分析方法理論和框架，分析時滯電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性和設(shè)計廣域阻尼控制器成為可能。
　　 推導了特征值對

4、時滯的靈敏度的表達式，提出一種利用特征值靈敏度求解單時滯電力系統(tǒng)時滯穩(wěn)定裕度的方法。把特征值對時滯的靈敏度作為調(diào)整時滯方向和步長的依據(jù)，快速逼近并找到系統(tǒng)的穩(wěn)定極限時滯。
　　 結(jié)合特征值對時滯的靈敏度，通過對比、追蹤的方法，將時滯系統(tǒng)特征值劃分為與系統(tǒng)動態(tài)元件相關(guān)的特征值和與時滯相關(guān)的特征值。同時，追蹤時滯變化時系統(tǒng)特征值的軌跡，發(fā)現(xiàn)并示例了時滯的變化造成系統(tǒng)Hopf分岔和振蕩模式泯滅的過程。
　　 提出了一種考慮時滯