計(jì)及信號傳輸延時(shí)的電力系統(tǒng)阻尼控制器設(shè)計(jì).pdf

1、跨區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)是現(xiàn)代電網(wǎng)的特點(diǎn)，低頻振蕩問題在制約互聯(lián)電網(wǎng)傳輸容量的同時(shí)，亦影響了互聯(lián)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器通過測量本地局部信息（如功角、角速度等）構(gòu)成附加勵(lì)磁反饋控制，雖能阻尼局部振蕩模式，但不能有效抑制區(qū)域間振蕩模式。廣域阻尼控制利用廣域測量系統(tǒng)所采集的能有效反映區(qū)域間振蕩模式的遠(yuǎn)方信號來設(shè)計(jì)控制器，對區(qū)域間振蕩模式具有更好的阻尼效果?；ヂ?lián)電力系統(tǒng)的廣域特性使得信號在傳輸、處理的過程中會(huì)發(fā)生延時(shí)，時(shí)延的存在對控制器性

2、能與互聯(lián)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行造成的影響不容忽視，因此設(shè)計(jì)廣域阻尼控制器時(shí)需考慮時(shí)延的影響。本文將廣域互聯(lián)系統(tǒng)作為研究對象，考慮信號在廣域阻尼控制回路中的傳輸時(shí)延，針對低頻振蕩問題，研究計(jì)及時(shí)延的廣域阻尼控制問題。
　　針對低頻振蕩問題，設(shè)計(jì)單時(shí)延廣域阻尼控制器。根據(jù)時(shí)延依賴穩(wěn)定性理論，推導(dǎo)出全部狀態(tài)量含時(shí)延的單時(shí)延依賴穩(wěn)定性充分條件并設(shè)計(jì)出控制器。算例仿真驗(yàn)證了控制器能夠顯著提高兩種低頻振蕩的阻尼比，同時(shí)抑制聯(lián)絡(luò)線上的功率振蕩。接著根

3、據(jù)實(shí)際情況，忽略本地局部信號的傳輸時(shí)延，只考慮遠(yuǎn)方信號的傳輸時(shí)延進(jìn)行單時(shí)延阻尼控制器設(shè)計(jì)，兩區(qū)四機(jī)系統(tǒng)小擾動(dòng)與三相故障仿真驗(yàn)證了控制器的有效性，同時(shí)研究了時(shí)延大小對控制器性能的影響并得出結(jié)論：控制器在不同的單時(shí)延下均能對系統(tǒng)產(chǎn)生阻尼作用，但隨著時(shí)延的增加，控制效果會(huì)變差。
　　針對低頻振蕩問題，考慮到實(shí)際電力系統(tǒng)中存在多個(gè)不相等時(shí)延的情況，設(shè)計(jì)一種多時(shí)延廣域阻尼控制器，控制器能夠在一定范圍內(nèi)的隨機(jī)時(shí)延下產(chǎn)生阻尼作用。推導(dǎo)出全部狀態(tài)

4、量含一定范圍隨機(jī)時(shí)延的多時(shí)延依賴系統(tǒng)穩(wěn)定性充分條件并設(shè)計(jì)控制器。小干擾仿真驗(yàn)證了控制器的有效性，同時(shí)并得出結(jié)論：控制器在不同時(shí)延范圍下均能對系統(tǒng)產(chǎn)生阻尼作用，但由于時(shí)延在一定范圍內(nèi)隨機(jī)變化，所以系統(tǒng)最后穩(wěn)定收斂于一定的范圍內(nèi)。
　　針對低頻振蕩問題，設(shè)計(jì)一種分布式阻尼控制器，阻尼控制器的輸入信號只使用本地及相鄰?fù)ㄐ殴?jié)點(diǎn)的測量信息。運(yùn)用圖論的相關(guān)知識描述分布式阻尼控制器輸入信號的通信拓?fù)涮匦?，同時(shí)考慮廣域系統(tǒng)中遠(yuǎn)方信號的傳輸時(shí)延，運(yùn)