提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的多附加控制器的協(xié)調設計.pdf

1、目前，我國正處于“全國聯(lián)網、西電東送、南北互供”的電力戰(zhàn)略實施階段，電網的互聯(lián)使得原本薄弱的網架結構面臨更大的考驗，輸電線路的功率振蕩時有發(fā)生，嚴重影響到整個電網的安全運行，對于系統(tǒng)穩(wěn)定的研究也就從來就沒有中斷過。但是電力系統(tǒng)是一個極其復雜的非線性系統(tǒng)，其具有時變性的特點，運行方式不斷變化，加之外界各種不確定的干擾因素，使得系統(tǒng)要保持良好的運行特性十分困難，必須依靠背后強大的控制系統(tǒng)。多年來，人們一直致力于研究各種各樣的控制器來提高系統(tǒng)

2、穩(wěn)定性和可靠性。從以往的各類事故中，人們發(fā)現(xiàn)，單獨某一個控制器的設計往往對整個系統(tǒng)的動態(tài)性能并不能起到期望的作用。因而，多個控制器之間的協(xié)調成為關注的焦點。 根據國際大電網會議得出的對于各種阻尼振蕩措施的研究結果，本文主要研究了附加勵磁控制器，靜止無功補償器(SVC)以及直流附加功率調制這三者之間的協(xié)調控制。其目的不僅僅針對提高系統(tǒng)的功角穩(wěn)定性，而且針對系統(tǒng)的電壓調節(jié)這一控制目標，通過控制策略的應用，保證了系統(tǒng)故障時的電壓穩(wěn)定性

3、，從而全面提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 本文所采用的最優(yōu)變目標控(OVAC)具有跟蹤和自適應能力，并且能夠得到封閉解，形成閉環(huán)控制，便于在線實現(xiàn)，而且推導簡單，直接采用系統(tǒng)非線性模型，避免了線性化模型只能在某一點一定范圍內適用的缺點。 本文首先基于單機無窮大系統(tǒng)的非線性模型，建立包括將發(fā)電機端電壓作為狀態(tài)變量在內的狀態(tài)空間方程，提出了一種最優(yōu)變目標控制(OVAC)策略，根據兩種控制器不同的控制目標，分別采用不同的控制策略，從而將

4、兩種控制器進行協(xié)調設計。尤其是對于附加勵磁，所采用的控制策略是依據對發(fā)電機端電壓和變壓器高壓側母線的電壓的檢測結果而分為兩個部分的，從而保證系統(tǒng)在故障情況下的良好的阻尼特性和電壓特性。仿真結果表明，這種控制策略能夠有效地提高故障時發(fā)電機的無功出力，并且能夠提高系統(tǒng)的阻尼，抑制振蕩，改善了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對于交直流混合系統(tǒng)，由于直流系統(tǒng)本身的復雜性，其分析也更為復雜，本文將最優(yōu)變目標理論應用于直流附加功率控制。仿真結果表明，該方法能明顯改善