基于量測及計算智能的電力系統(tǒng)阻尼控制研究.pdf

1、隨著“西電東送、全國聯(lián)網”戰(zhàn)略的實施，系統(tǒng)的阻尼作用將會減弱，從而在擾動情況下容易引發(fā)低頻振蕩，嚴重威脅到互聯(lián)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，限制了互聯(lián)系統(tǒng)間的功率傳輸。勵磁系統(tǒng)的附加電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)控制和FACTS附加阻尼控制均可有效抑制低頻振蕩的發(fā)生，改善電力系統(tǒng)運行的安全性和經濟性。
　　 本論文主要研究了基于量測及智能優(yōu)化算法的電力系統(tǒng)阻尼控制器設計問題。采用Prony算法辨識低頻振蕩模式，采用改進的微粒群優(yōu)化(PSO)

2、算法協(xié)調優(yōu)化阻尼控制器參數。此外，本論文還研究了機電擾動的傳播特性，以及廣域Prony分析方法。本論文的主要研究內容包括：
　　 (1)采用小擾動分析方法分析了典型供電系統(tǒng)的低頻振蕩模式，研究認為：在擾動情況下，發(fā)電機有功功率增量由若干本地模式及區(qū)間模式分量組成，對于相同供電區(qū)域內不同發(fā)電機的機電擾動，其相應本地模式之間作用是相互抵消的，而區(qū)間模式之間的作用則是相互增強的。機電擾動在電力系統(tǒng)中會發(fā)生滲透性傳播，其傳播速度與發(fā)電機

3、的轉動慣量相關；
　　 (2)分析了Prony方法在應用中應注意的求解步驟和模型階數選取問題。以理想信號的模式分析及控制系統(tǒng)傳遞函數辨識為例，證實了將Prony分析方法應用于低頻振蕩分析及留數辨識的可行性；
　　 (3)著重研究了微粒群優(yōu)化(PSO)算法。為解決PSO算法存在的早熟問題，達到預期的優(yōu)化目標，提出了一種基于T-S模型的模糊自適應PSO(T-SPSO)算法。算法根據當前種群最優(yōu)適應值和慣性權重，自適應更新慣性

4、權重取值，改善了算法收斂性。通過典型Benchmark函數及PID控制器參數優(yōu)化的仿真分析，驗證了所提T-SPSO算法的有效性及優(yōu)越性；
　　 (4)基于廣域測量系統(tǒng)(WAMS)及機電擾動的傳播特性提出了低頻振蕩模式辨識新思想：在各供電區(qū)域選擇一臺發(fā)電機，在某一時刻同時在其機端施加一個小擾動，然后同時對每個區(qū)域的發(fā)電機電功率信號進行Prony分析，依據振蕩的幅值可準確得出所有機電振蕩模式。采用基于Prony分析的留數法可得到各發(fā)

5、電機對振蕩模式的參與程度?；诖搜芯苛说皖l振蕩的廣域Prony分析方案，用以準確辨識低頻振蕩模式、確定阻尼控制器的選取和PSS最優(yōu)安裝地點，同時可為電力系統(tǒng)的緊急控制提供必要的預測數據；
　　 (5)研究了采用Prony算法辨識低頻振蕩機電模式，利用T-SPSO算法協(xié)調多機PSS參數的控制策略。先采用基于Prony分析的留數法確定PSS的最優(yōu)安裝位置，然后通過對采樣數據的Prony分析辨識系統(tǒng)振蕩模式的特征值，最后以阻尼比為目標