基于廣域測(cè)量系統(tǒng)的電力系統(tǒng)低頻振蕩時(shí)滯阻尼控制.pdf

1、全國電網(wǎng)互聯(lián)使電力系統(tǒng)的規(guī)模越來越大、運(yùn)行狀態(tài)越來越多變，互聯(lián)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)了嚴(yán)重危害系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的低頻/超低頻振蕩。廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)的出現(xiàn)為廣域電力系統(tǒng)的穩(wěn)定分析和控制提供了新的契機(jī)?？紤]到廣域測(cè)量信號(hào)帶有不可忽略的時(shí)滯，采用廣域測(cè)量信號(hào)作為輸出反饋的區(qū)間低頻振蕩阻尼控制器的設(shè)計(jì)必須考慮時(shí)滯的影響。
　　 目前，考慮廣域輸出反饋信號(hào)時(shí)滯影響的電力系統(tǒng)區(qū)間低頻振蕩阻尼控制的研究仍處于初始階段；因此，探索新理論、新技術(shù)和新

2、方法，研究適用于大型互聯(lián)電力系統(tǒng)的時(shí)滯輸出反饋魯棒阻尼控制器來抑制區(qū)間低頻振蕩，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。圍繞這一主題，全文的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)部分：
　　 第一部分利用WAMS提供的大量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的廣域測(cè)量信號(hào)，提出了一種通用的Prony辨識(shí)算法來快速獲取電力系統(tǒng)降階傳遞函數(shù)模型，避免了小信號(hào)分析法中繁雜的系統(tǒng)元件建模/模型更新過程。該算法允許待辨識(shí)系統(tǒng)初始狀態(tài)非零，可采用任意類型的激勵(lì)信號(hào)，并能綜合處理多時(shí)段數(shù)據(jù)。仿

3、真分析結(jié)果表明，通用Prony辨識(shí)方法能準(zhǔn)確辨識(shí)初始狀態(tài)和傳遞函數(shù)，計(jì)算速度快且?guī)缀醪浑S系統(tǒng)規(guī)模而變化，辨識(shí)方法具備在線應(yīng)用的潛力。
　　 第二部分針對(duì)電力系統(tǒng)區(qū)間低頻振蕩問題，提出了兩種利用時(shí)滯廣域測(cè)量信號(hào)的電力系統(tǒng)魯棒阻尼控制器的設(shè)計(jì)方法。其中，第一種方法適用于單輸入-單輸出控制，該方法采用通用Prony傳遞函數(shù)辨識(shí)法和純時(shí)滯環(huán)節(jié)Pade逼近法建立時(shí)滯電力系統(tǒng)模型，然后基于混合靈敏度H∞控制理論和極點(diǎn)配置方法設(shè)計(jì)阻尼控制器；

4、第二種方法適用于多輸入-多輸出控制，該方法結(jié)合時(shí)滯依賴狀態(tài)反饋魯棒控制和狀態(tài)觀測(cè)理論，實(shí)現(xiàn)了廣域電力系統(tǒng)的時(shí)滯輸出反饋魯棒控制。仿真實(shí)例表明，這兩種時(shí)滯魯棒阻尼控制器都能夠顯著抑制系統(tǒng)區(qū)間低頻振蕩，并且具有時(shí)滯不敏感性和運(yùn)行條件魯棒性。
　　 第三部分基于WAMS提供的電力系統(tǒng)慣量中心(COI)數(shù)據(jù)，建立了COI參考坐標(biāo)系下完全解耦的發(fā)電機(jī)模型，并根據(jù)Lyapunov理論和反步法思想，提出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的分散非線性勵(lì)磁控制方法。