摘要：基于广域测量系统(WAMS)的互联电网区间阻尼控制能够有效抑制区间低频振荡,提高互联系统的传输容量。采用远方反馈信号的广域阻尼控制系统需要解决的工程问题之一是研究数据传输过程中引入的延迟对控制性能的影响及其补偿方法。文中根据我国部分WAMS工程的通信延迟实测数据分析了WAMS延迟的特点,并针对广域阻尼控制设计了基于多项式拟合的预测方法补偿滞后的远方反馈信号。以一个典型的2区域4机系统为例研究了不同延迟条件对阻尼控制的影响和补偿效果。仿真表明:所提出的延迟补偿方法能够在一定延迟范围内有效地维持采用远方反馈信号的广域阻尼控制效果,为其工程应用奠定了基础。

摘要：广域阻尼控制是抑制大电网低频振荡的重要手段,针对现有关于广域阻尼控制的研究大多基于简单系统,且大多基于单一运行方式设计控制器参数,在大电网及多运行方式下存在应用困难的不足,提出适用于大电网的广域阻尼控制器设计方法。首先,提出基于频域子空间辨识理论的广域阻尼控制器参数频域设计方法,该方法不需要实际系统建模,基于实测方法完成阻尼控制器参数设计,且方法实施过程简单有效,便于工程应用;然后提出基于遗传算法的广域阻尼控制器多运行方式协调设计方法,利用遗传算法多目标函数协调优化功能保证了控制器在多运行方式下的鲁棒性,同时算法实施过程不依赖于系统的详细模型,因此适用于实际大电网应用;最后,在上述研究基础上提出广域阻尼控制设计流程,为广域阻尼控制技术在实际电网中的应用提供解决方案。通过实际电网的实例验证方法的有效性及在实际电网中应用的可行性。实例分析表明,使用该文方法设计的广域阻尼控制器,系统阻尼特性大幅提升,该方法还具有适应多运行方式的特点,适用于大型互联电网的实际工程应用。

摘要：针对多区域互联系统的区间振荡,提出一种自适应模糊广域阻尼控制系统的分析和设计方法。首先,通过传函留数确定控制回路的安装地点,并以"模式可观惯量中心"等值的区间角速度偏差作为各回路的反馈信号。然后,以提升不同故障激发的主导区间振荡模式的阻尼为目的,将模糊控制系统的设计转化为带不等式约束的规划问题。最后,采用遗传算法求解规划模型,对多个控制回路的参数进行协调和优化。在优化过程中引入多区域单机等效法辨识故障后系统振荡的主导模式,并进行阻尼评估。算例采用IEEE5区域16机系统。仿真结果表明:控制系统显著改善了不同区间振荡模式的阻尼,有效抑制了故障后系统的振荡。

摘要：广域阻尼控制器输入的广域信号在实际采集传输过程中存在不可忽略的时延,会恶化广域阻尼控制器的阻尼性能。针对广域信号存在时延的问题,提出一种考虑时滞的广域阻尼控制器优化设计方法。首先,建立开环电力系统的线性化模型,通过几何测量法选择广域阻尼控制器的安装地点以及反馈信号。然后,将模型进行降阶处理,基于降阶处理后的模型设计统一Smith预估器,从而消除时延对电力系统的影响。最后,采用粒子群算法对广域阻尼控制器进行优化设计,通过运行粒子群算法得到广域阻尼控制器参数。该方法不仅可以消除时滞的影响,还能利用粒子群算法的自动寻优功能保证广域阻尼控制器的鲁棒性,同时该算法采用个体局部信息和群体全局信息的协同搜索,具有搜索速度快的特点。以新英格兰10机39节点系统为测试系统进行仿真验证,结果表明,即使广域信号存在时滞的情况下,该控制器仍然能有效地提高电力系统区间低频振荡模式的阻尼,从而验证了该方法的有效性。

摘要：研究了基于广域测量系统(wide-area measurement system,WAMS)的电力系统广域阻尼控制器设计方法。首先建立了多机电力系统的线性化模型;然后采用输出量反馈最优控制,设计了一个平行于本地PSS,采用远方机组与本地机组有功功率差、远方转速偏差和远方转子角偏差3种信号作为反馈输入的广域阻尼控制器。4机2区系统的仿真结果表明,文中所设计的控制器能增强系统的阻尼,有效抑制低频振荡。

摘要：随着跨区送电量的需求增加,大量功率需要进行远距离传输,因而抑制区域间的功率振荡仅靠局部反馈信号设计的控制器已难以保证整个系统的稳定运行。因此,含有时滞影响的广域控制器的分析和设计是近年来互联电网研究的热点之一。基于Hamilton系统理论,建立对应的广域测量电力系统的非线性时滞广义Hamilton模型,并以此模型为基础,给出相应的Lyapunov-Krasovskii泛函并推导出以矩阵不等式为形式的时滞依赖稳定性判据,注意到控制输入含有时滞信号的影响,设计出相应的广域阻尼控制器(wide-area damping controller,WADC),实现了含有时滞的广域反馈控制,并计算出能使闭环电力系统稳定的时滞裕度,权衡WADC的阻尼性能与时滞裕度之间的关系,从而给出对应的WADC控制参数。最后以16机68节点系统为例,用时域仿真的结果来说明所提时滞控制方法的有效性。

摘要：针对广域测量信号的时滞对系统动态性能的不利影响,提出了一种电力系统广域附加区间阻尼控制器设计的直接迭代方法。由已知的线性矩阵不等式定理,推得一种作为时滞系统渐近稳定性判据的基于状态反馈的矩阵不等式定理。利用变量替换法,将定理中的非线性矩阵不等式转变为线性矩阵不等式,进而将阻尼控制器设计转化为隶属于线性矩阵不等式的锥补问题并进行迭代求解。该方法可直接获得状态反馈控制矩阵,并具有良好的收敛性。测试系统的仿真结果表明,广域附加区间阻尼控制器,具有一定的时滞不敏感性,能够较好地抑制区间振荡。

摘要：针对大型互联电网中可能存在的低频振荡问题,提出一种基于数据驱动的背靠背柔性直流输电系统自适应广域阻尼控制器(adaptive wide-area damping controller,A-WADC)。该A-WADC选取广域测量信号作为输入,同时调节柔性直流输电的有功和无功控制环。为了适应系统运行状态变化,采用基于数据驱动的目标表示的启发式动态规划算法进行控制器设计,无需受控系统的数学模型,仅根据系统输入输出数据信息便能设计控制器。此外,设计自适应时滞补偿器以有效补偿广域信号中存在的通讯时滞。以含背靠背柔性直流输电系统的实际电网等值简化模型为例进行仿真研究,仿真结果验证所提A-WADC在不同运行工况和不同通讯时滞下,均能有效抑制系统的低频振荡,改善系统的暂态稳定性。

摘要：针对华北电网年度运行方式计算中蒙西外送通道潜在低频振荡问题,在RTDS中搭建华北电网等值模型,并建立了广域PSS阻尼控制系统物理仿真平台。该平台由控制服务器、PMU单元、控制单元、功率放大器组成,其中控制器采用区间频差信号和区域惯性中心角差信号作为反馈输入。介绍了该系统的整体方案、控制器设计思路、通讯延时处理等,并通过仿真试验表明,相比本地PSS控制,该系统能够显著抑制区域间低频振荡,有效改善华北电网系统阻尼。同时对PSS4B和SVC两种低频振荡抑制措施进行了初步分析与探究。

摘要：广域阻尼控制是抑制大电网低频振荡的重要手段,决定广域阻尼控制效果的关键是控制地点和广域控制信号的选择。为实现大型互联电网广域控制地点和控制信号的有效、合理选择,提出一种基于频域子空间辨识和集结理论的大电网广域控制安装地点与控制信号选取新方法。首先,将系统的可控可观性进行量化,以实现不同类型输入输出变量的可观性和可控性的量化分析;然后,使用集结理论得到便于测量的控制器可观可控综合指标,用降阶集结模型代替原系统进行广域控制安装地点与控制信号选取,基于集结模型的方法能够方便进行实测,更利于在大型电力系统中应用;最后,提出基于频域子空间辨识的大电网广域控制安装地点与控制信号选取方法,该方法应用频域子空间辨识理论完成量化指标的测量与计算,整个过程便于工程实现。通过实际电网的实例验证了该文方法的有效性及在实际电网中应用的可行性。实例分析表明,所提方法更加有利于工程实现,可应用于实际大型互联电网的广域控制器设计中。