時(shí)滯控制理論在基于WAMS的區(qū)域電網(wǎng)阻尼控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展及其在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，一方面使得電力系統(tǒng)的監(jiān)測、分析和控制方式向著廣域化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展，推動(dòng)了電力工業(yè)應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步；另一方面，大區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián)在提高電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，也使得整個(gè)互聯(lián)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程變得更加復(fù)雜，威脅到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。其中，區(qū)間模式的低頻振蕩是限制電網(wǎng)傳輸能力的嚴(yán)重瓶頸之一，成為電力系統(tǒng)中被廣泛關(guān)注的一個(gè)問題。 目前，阻尼控制是抑制低頻振蕩的主

2、要措施之一，其主要方法是在控制回路中加設(shè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS。但是，經(jīng)典阻尼控制因限于局部測量信息，不能很好地解決這個(gè)問題。迅速發(fā)展的同步相量測量技術(shù)和廣域測量系統(tǒng)WAMS能在全網(wǎng)范圍內(nèi)精確測量和高速傳遞機(jī)組相對(duì)功角和角頻率等量，使得采用廣域測量信號(hào)的區(qū)間阻尼閉環(huán)控制成為可能。在WAMS環(huán)境中，一個(gè)不容忽視的問題就是同步相量測量單元PMU信號(hào)在傳輸和處理過程中所帶來的時(shí)滯的影響。 本文在對(duì)國內(nèi)外考慮時(shí)滯影響的電力系統(tǒng)廣域控制研究

3、成果進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上，提出使用LMI方法設(shè)計(jì)考慮時(shí)滯影響的電網(wǎng)區(qū)間阻尼控制器。仿真結(jié)果表明，這種基于LMI方法的電網(wǎng)區(qū)間阻尼控制器能夠達(dá)到抑制區(qū)間低頻振蕩的目的。LMI方法，特別是基于LMI約束的凸優(yōu)化方法作為一種新型控制算法，在控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)方面得到了廣泛的重視與應(yīng)用。它將待解決問題表示成或轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的線性矩陣不等式凸優(yōu)化問題，運(yùn)用高效可靠的內(nèi)點(diǎn)算法，從數(shù)值計(jì)算上給一些沒有或很難得到解析解的問題帶來生機(jī)。本文完成的主要工作如下：

4、 1．對(duì)目前廣域測量信號(hào)時(shí)滯問題的研究方法進(jìn)行了綜述，并分析了其在實(shí)際應(yīng)用中存在的不足。在此基礎(chǔ)上介紹了線性矩陣不等式及其優(yōu)點(diǎn)，提出使用LMI方法。 2．簡要介紹了基于GPS的同步相量測量技術(shù)和廣域測量系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目，總結(jié)了幾種典型的WAMS結(jié)構(gòu)，并指出利用廣域測量信號(hào)進(jìn)行區(qū)間阻尼控制的可行性。 3．提出以區(qū)間相對(duì)功角和角頻率作為附加區(qū)間阻尼控制器AIADC的輸入信號(hào)來解決互聯(lián)電網(wǎng)的區(qū)間低頻振蕩問題。