電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián)，系統(tǒng)低頻振蕩成為電力系統(tǒng)運(yùn)行和規(guī)劃中需要考慮的的重要問題。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)的應(yīng)用，在抑制低頻振蕩方面取得了明顯的效果。 電力系統(tǒng)是一個(gè)典型的非線性系統(tǒng)。即使安裝了PSS控制器，系統(tǒng)也有可能出現(xiàn)非線性振蕩。例如我國東北、華北電網(wǎng)都出現(xiàn)過機(jī)理不明的低頻振蕩，許多專家學(xué)者均認(rèn)為這是由于電力系統(tǒng)非線性引起的。 通過對(duì)系統(tǒng)大干擾后的振蕩機(jī)理的研究，發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)中不僅存在基本機(jī)電振蕩模式，而且還存在

2、高階振蕩模式。由于小信號(hào)穩(wěn)定性分析忽略了系統(tǒng)狀態(tài)方程泰勒級(jí)數(shù)高階項(xiàng)，所以該方法不能充分反映系統(tǒng)振蕩的非線性性質(zhì)，因此基于小信號(hào)分析設(shè)計(jì)的PSS有時(shí)不能有效的阻尼系統(tǒng)大擾動(dòng)后的振蕩。 軌跡靈敏度主要用于研究系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)對(duì)某些參數(shù)或初始條件的依賴性。該理論開始引起電力系統(tǒng)研究者的關(guān)注，逐漸成為電力系統(tǒng)分析的新工具。暫態(tài)穩(wěn)定性研究傳統(tǒng)上是先使用時(shí)域仿真得到系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷得出穩(wěn)定性結(jié)論。運(yùn)動(dòng)軌跡本身缺乏對(duì)穩(wěn)定性的定量度

3、量。由于軌跡靈敏度理論適合于精細(xì)地刻畫動(dòng)力系統(tǒng)的狀態(tài)變量對(duì)參數(shù)的依賴性，因此與仿真程序相結(jié)合可以給出穩(wěn)定性控制的指導(dǎo)性原則。 本文提出了一種基于時(shí)域仿真的PSS設(shè)計(jì)方法。該方法利用時(shí)域仿真算法能夠考慮電力系統(tǒng)非線性特性的能力，將靈敏度分析與優(yōu)化方法結(jié)合設(shè)計(jì)PSS參數(shù)。以發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角速度為優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)，采用軌跡靈敏度仿真得到目標(biāo)函數(shù)的梯度信息，然后應(yīng)用共軛梯度優(yōu)化技術(shù)優(yōu)化多個(gè)PSS參數(shù)。由于目標(biāo)函數(shù)考慮了電力系統(tǒng)大擾動(dòng)的特征，所