基于H∞理論的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器設(shè)計(jì)與機(jī)組協(xié)調(diào).pdf

1、在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)互聯(lián)可提供較高的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)效益。隨著現(xiàn)代電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展，大容量遠(yuǎn)距離輸電日益增多，這也導(dǎo)致穩(wěn)定問題更顯突出，發(fā)電機(jī)同步電抗進(jìn)一步增大，機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)進(jìn)一步減小。特別是特高壓電網(wǎng)的建設(shè)，遠(yuǎn)距離的特高壓電力外送通道在重載情況下，很有可能產(chǎn)生功率振蕩。電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷增大和運(yùn)行方式的不斷變化都對(duì)現(xiàn)有的低頻振蕩分析及控制方法提出了新的挑戰(zhàn)。
　　 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)是抑制系統(tǒng)低頻振蕩的重要方法，

2、并且已經(jīng)取得廣泛應(yīng)用。它非常有效地改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，在抑制由于遠(yuǎn)距離輸電以及AVR增益增大產(chǎn)生的低頻振蕩方面，已有很大成效。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的原理是通過對(duì)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁進(jìn)行調(diào)節(jié)，形成一個(gè)與轉(zhuǎn)子速度偏差同相位的電扭矩分量，從而可增加發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子振蕩時(shí)的阻尼。迄今為止，PSS仍是增強(qiáng)系統(tǒng)阻尼、抑制系統(tǒng)低頻振蕩的首選措施。對(duì)于發(fā)電機(jī)群之間的區(qū)域性振蕩模式，則需要在全系統(tǒng)內(nèi)合理配置PSS并協(xié)調(diào)整定各項(xiàng)參數(shù)才能取得較好的阻尼效果。
　　 本

3、文在對(duì)比了多種控制方法之后，選用了魯棒控制理論中的H∞控制理論設(shè)計(jì)PSS。將低頻振蕩分析模型和H∞理論相結(jié)合，同時(shí)考慮系統(tǒng)的不確定性和干擾問題，將設(shè)計(jì)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為H∞混合靈敏度問題，并通過干擾和不確定性的頻率特性選取加權(quán)函數(shù)，連同系統(tǒng)名義模型一起構(gòu)成增廣被控對(duì)象。目前的研究都是按照固定的方法給出加權(quán)函數(shù)，然而對(duì)權(quán)矩陣之間的協(xié)調(diào)問題較少涉及。本文通過多次仿真驗(yàn)證得出最優(yōu)的加權(quán)矩陣組合，并因此得到優(yōu)化的H∞電力系統(tǒng)穩(wěn)定器。并在單機(jī)無窮大系統(tǒng)中

4、改變運(yùn)行方式時(shí)對(duì)H∞PSS和傳統(tǒng)PSS的效果進(jìn)行對(duì)比然后應(yīng)用到多機(jī)系統(tǒng)中去。
　　 在多機(jī)系統(tǒng)中，本文首先通過PSASP程序檢測(cè)系統(tǒng)的弱阻尼極點(diǎn)，根據(jù)其結(jié)果分析出各個(gè)振蕩模式的關(guān)鍵參與機(jī)組，然后在相應(yīng)的關(guān)鍵機(jī)組上配置PSS，再計(jì)算系統(tǒng)的弱阻尼極點(diǎn)，與配置PSS之前進(jìn)行對(duì)比。分別對(duì)各種不同的機(jī)組PSS組合情況進(jìn)行計(jì)算，得出最佳的機(jī)組組合，并對(duì)比通過參與因子計(jì)算得出的機(jī)組組合的差異。并通過對(duì)機(jī)組PSS配置的選擇，選出PSS機(jī)組協(xié)調(diào)的