提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的多附加控制器的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì).pdf

1、目前，我國(guó)正處于“全國(guó)聯(lián)網(wǎng)、西電東送、南北互供”的電力戰(zhàn)略實(shí)施階段，電網(wǎng)的互聯(lián)使得原本薄弱的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)面臨更大的考驗(yàn)，輸電線路的功率振蕩時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響到整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行，對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定的研究也就從來(lái)就沒(méi)有中斷過(guò)。但是電力系統(tǒng)是一個(gè)極其復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，其具有時(shí)變性的特點(diǎn)，運(yùn)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(yùn)行特性十分困難，必須依靠背后強(qiáng)大的控制系統(tǒng)。多年來(lái)，人們一直致力于研究各種各樣的控制器來(lái)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(dú)某一個(gè)控制器的設(shè)計(jì)往往對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能并不能起到期望的作用。因而，多個(gè)控制器之間的協(xié)調(diào)成為關(guān)注的焦點(diǎn)。 根據(jù)國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議得出的對(duì)于各種阻尼振蕩措施的研究結(jié)果，本文主要研究了附加勵(lì)磁控制器，靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC)以及直流附加功率調(diào)制這三者之間的協(xié)調(diào)控制。其目的不僅僅針對(duì)提高系統(tǒng)的功角穩(wěn)定性，而且針對(duì)系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)這一控制目標(biāo)，通過(guò)控制策略的應(yīng)用，保證了系統(tǒng)故障時(shí)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(biāo)控(OVAC)具有跟蹤和自適應(yīng)能力，并且能夠得到封閉解，形成閉環(huán)控制，便于在線實(shí)現(xiàn)，而且推導(dǎo)簡(jiǎn)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(diǎn)一定范圍內(nèi)適用的缺點(diǎn)。 本文首先基于單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)的非線性模型，建立包括將發(fā)電機(jī)端電壓作為狀態(tài)變量在內(nèi)的狀態(tài)空間方程，提出了一種最優(yōu)變目標(biāo)控制(OVAC)策略，根據(jù)兩種控制器不同的控制目標(biāo)，分別采用不同的控制策略，從而將

4、兩種控制器進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。尤其是對(duì)于附加勵(lì)磁，所采用的控制策略是依據(jù)對(duì)發(fā)電機(jī)端電壓和變壓器高壓側(cè)母線的電壓的檢測(cè)結(jié)果而分為兩個(gè)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(jié)果表明，這種控制策略能夠有效地提高故障時(shí)發(fā)電機(jī)的無(wú)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(duì)于交直流混合系統(tǒng)，由于直流系統(tǒng)本身的復(fù)雜性，其分析也更為復(fù)雜，本文將最優(yōu)變目標(biāo)理論應(yīng)用于直流附加功率控制。仿真結(jié)果表明，該方法能明顯改善