基于自由權(quán)矩陣?yán)碚摰碾娏ο到y(tǒng)時(shí)滯穩(wěn)定性研究.pdf

1、電能已成為人類的必需能源，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重大問(wèn)題。世界范圍內(nèi)頻頻出現(xiàn)的由電網(wǎng)安全穩(wěn)定破壞造成的大范圍停電事故，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和災(zāi)難性后果，因此安全穩(wěn)定問(wèn)題一直是電力系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)。近年來(lái)，基于GPS技術(shù)的PMU/WAMS(Phasor Measurement Unit/WideArea Measurement System)系統(tǒng)得到迅猛發(fā)展，大大提高了系統(tǒng)的可觀性，非常適合電力系統(tǒng)的廣域協(xié)調(diào)控制。但受通

2、信方式的影響，WAMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)存在明顯時(shí)滯，從幾十毫秒到數(shù)百毫秒不等，因此科學(xué)評(píng)估WAMS數(shù)據(jù)時(shí)滯對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和廣域控制器設(shè)計(jì)的影響，具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。
　　 本論文針對(duì)WAMS系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存在時(shí)滯的情況進(jìn)行了深入的研究，主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：
　　 (1)根據(jù)電力系統(tǒng)WAMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)時(shí)滯環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，建立了適用于含有時(shí)滯環(huán)節(jié)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的TDAE(Time-delayed Differe

3、ntial AlgebraicEquation)模型，將由純微分方程所建立的自由權(quán)矩陣時(shí)滯分析方法擴(kuò)展到電力系統(tǒng)TDAE模型，為構(gòu)建適用的時(shí)滯穩(wěn)定性分析方法奠定了基礎(chǔ)。
　　 (2)給出了一種改進(jìn)的電力系統(tǒng)時(shí)滯依賴型穩(wěn)定判據(jù)，首先通過(guò)Lyapunov-Krasovskii理論列解系統(tǒng)的Lyapunov泛函，并在其導(dǎo)數(shù)的推導(dǎo)過(guò)程中引入一些必要的松散項(xiàng)：一方面，避免了導(dǎo)數(shù)推導(dǎo)過(guò)程中的放大操作，使所得判據(jù)具有較小的保守性；另一方面，與

4、以往自由權(quán)矩陣方法相比，減少了一些不必要松散項(xiàng)的求解，使本文方法的計(jì)算效率得到了很大提高。
　　 (3)給出了一種改進(jìn)的電力系統(tǒng)時(shí)滯依賴型魯棒穩(wěn)定判據(jù)。在判據(jù)推導(dǎo)過(guò)程中，利用了本文所給時(shí)滯依賴型穩(wěn)定判據(jù)的中間結(jié)果，并采用Schur補(bǔ)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的不確定性進(jìn)行變形，以得到多時(shí)滯情況下的系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定判據(jù)。利用單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)和WSCC-3機(jī)9節(jié)點(diǎn)等系統(tǒng)，對(duì)所給判據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證，并分析了發(fā)電機(jī)勵(lì)磁放大系數(shù)的不確定性對(duì)含時(shí)滯電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影