基于量測(cè)及計(jì)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(guó)聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略的實(shí)施，系統(tǒng)的阻尼作用將會(huì)減弱，從而在擾動(dòng)情況下容易引發(fā)低頻振蕩，嚴(yán)重威脅到互聯(lián)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，限制了互聯(lián)系統(tǒng)間的功率傳輸。勵(lì)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(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
　　 本論文主要研究了基于量測(cè)及智能優(yōu)化算法的電力系統(tǒng)阻尼控制器設(shè)計(jì)問題。采用Prony算法辨識(shí)低頻振蕩模式，采用改進(jìn)的微粒群優(yōu)化(PSO)

2、算法協(xié)調(diào)優(yōu)化阻尼控制器參數(shù)。此外，本論文還研究了機(jī)電擾動(dòng)的傳播特性，以及廣域Prony分析方法。本論文的主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 (1)采用小擾動(dòng)分析方法分析了典型供電系統(tǒng)的低頻振蕩模式，研究認(rèn)為：在擾動(dòng)情況下，發(fā)電機(jī)有功功率增量由若干本地模式及區(qū)間模式分量組成，對(duì)于相同供電區(qū)域內(nèi)不同發(fā)電機(jī)的機(jī)電擾動(dòng)，其相應(yīng)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(qiáng)的。機(jī)電擾動(dòng)在電力系統(tǒng)中會(huì)發(fā)生滲透性傳播，其傳播速度與發(fā)電機(jī)

3、的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相關(guān)；
　　 (2)分析了Prony方法在應(yīng)用中應(yīng)注意的求解步驟和模型階數(shù)選取問題。以理想信號(hào)的模式分析及控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)辨識(shí)為例，證實(shí)了將Prony分析方法應(yīng)用于低頻振蕩分析及留數(shù)辨識(shí)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(dá)到預(yù)期的優(yōu)化目標(biāo)，提出了一種基于T-S模型的模糊自適應(yīng)PSO(T-SPSO)算法。算法根據(jù)當(dāng)前種群最優(yōu)適應(yīng)值和慣性權(quán)重，自適應(yīng)更新慣性

4、權(quán)重取值，改善了算法收斂性。通過典型Benchmark函數(shù)及PID控制器參數(shù)優(yōu)化的仿真分析，驗(yàn)證了所提T-SPSO算法的有效性及優(yōu)越性；
　　 (4)基于廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)及機(jī)電擾動(dòng)的傳播特性提出了低頻振蕩模式辨識(shí)新思想：在各供電區(qū)域選擇一臺(tái)發(fā)電機(jī)，在某一時(shí)刻同時(shí)在其機(jī)端施加一個(gè)小擾動(dòng)，然后同時(shí)對(duì)每個(gè)區(qū)域的發(fā)電機(jī)電功率信號(hào)進(jìn)行Prony分析，依據(jù)振蕩的幅值可準(zhǔn)確得出所有機(jī)電振蕩模式。采用基于Prony分析的留數(shù)法可得到各發(fā)

5、電機(jī)對(duì)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(zhǔn)確辨識(shí)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(diǎn)，同時(shí)可為電力系統(tǒng)的緊急控制提供必要的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；
　　 (5)研究了采用Prony算法辨識(shí)低頻振蕩機(jī)電模式，利用T-SPSO算法協(xié)調(diào)多機(jī)PSS參數(shù)的控制策略。先采用基于Prony分析的留數(shù)法確定PSS的最優(yōu)安裝位置，然后通過對(duì)采樣數(shù)據(jù)的Prony分析辨識(shí)系統(tǒng)振蕩模式的特征值，最后以阻尼比為目標(biāo)