考慮時(shí)滯的電力系統(tǒng)特征值計(jì)算與阻尼控制器設(shè)計(jì).pdf

1、大規(guī)模電力系統(tǒng)區(qū)域間的低頻振蕩是制約互聯(lián)系統(tǒng)傳輸容量的瓶頸，也是影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要因素。相比于傳統(tǒng)的使用本地信號(hào)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)，基于廣域量測(cè)系統(tǒng)(WAMS)，應(yīng)用全局、遠(yuǎn)端信息的廣域阻尼控制對(duì)抑制區(qū)間低頻振蕩有更好的效果。廣域信號(hào)在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的時(shí)滯，對(duì)控制效果和系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要的影響，不可忽略。因此，對(duì)時(shí)滯電力系統(tǒng)進(jìn)行小干擾穩(wěn)定分析與廣域阻尼控制非常有必要。
　　 在電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定分析和阻尼控制中，特

2、征值分析方法是最有效、最基本的方法，該方法也在電力工業(yè)實(shí)踐中獲得了廣泛的應(yīng)用。但時(shí)滯電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的特殊形式使得直接求解系統(tǒng)特征值變得十分困難，也使特征值分析在時(shí)滯電力系統(tǒng)中的應(yīng)用受到了很大的限制。本文探討并提出了基于Pade近似求取時(shí)滯電力系統(tǒng)特征值的計(jì)算方法;推導(dǎo)了特征值對(duì)時(shí)滯的靈敏度的表達(dá)式并將其應(yīng)用于單時(shí)滯電力系統(tǒng)時(shí)滯穩(wěn)定裕度的求取;分析了時(shí)滯對(duì)系統(tǒng)特征值的影響，并提出了時(shí)滯電力系統(tǒng)廣域阻尼控制器的參數(shù)配置方案。
　　

3、 利用Pade近似有理多項(xiàng)式來(lái)逼近時(shí)滯環(huán)節(jié)，提出了一種計(jì)算時(shí)滯電力系統(tǒng)特征值的方法。將Pade近似有理多項(xiàng)式轉(zhuǎn)化為狀態(tài)空間表達(dá)式并進(jìn)行平衡化處理，通過(guò)與無(wú)時(shí)滯電力系統(tǒng)和廣域阻尼控制器相連接，建立時(shí)滯電力系統(tǒng)的線性化模型。根據(jù)系數(shù)矩陣的稀疏特性，利用稀疏特征值算法求解系統(tǒng)的部分特征值。該方法使得沿用常規(guī)電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的特征值分析方法理論和框架，分析時(shí)滯電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性和設(shè)計(jì)廣域阻尼控制器成為可能。
　　 推導(dǎo)了特征值對(duì)

4、時(shí)滯的靈敏度的表達(dá)式，提出一種利用特征值靈敏度求解單時(shí)滯電力系統(tǒng)時(shí)滯穩(wěn)定裕度的方法。把特征值對(duì)時(shí)滯的靈敏度作為調(diào)整時(shí)滯方向和步長(zhǎng)的依據(jù)，快速逼近并找到系統(tǒng)的穩(wěn)定極限時(shí)滯。
　　 結(jié)合特征值對(duì)時(shí)滯的靈敏度，通過(guò)對(duì)比、追蹤的方法，將時(shí)滯系統(tǒng)特征值劃分為與系統(tǒng)動(dòng)態(tài)元件相關(guān)的特征值和與時(shí)滯相關(guān)的特征值。同時(shí)，追蹤時(shí)滯變化時(shí)系統(tǒng)特征值的軌跡，發(fā)現(xiàn)并示例了時(shí)滯的變化造成系統(tǒng)Hopf分岔和振蕩模式泯滅的過(guò)程。
　　 提出了一種考慮時(shí)滯