本文關(guān)鍵詞：基于配對粒子算法的電力系統(tǒng)PSS與FACTS裝置最優(yōu)協(xié)調(diào)控制

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【摘要】：由于我國電力工業(yè)的快速發(fā)展,電力系統(tǒng)中長距離、大容量的電網(wǎng)互聯(lián)已成為發(fā)展趨勢,盡管這種互聯(lián)在一定程度上增加了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性,但也使得電力系統(tǒng)動態(tài)特性和穩(wěn)定問題變得越來越復(fù)雜,低頻振蕩和負(fù)荷波動嚴(yán)重破壞了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性,制約了區(qū)域間電能的相互傳輸。目前廣泛應(yīng)用的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)是一種抑制低頻振蕩經(jīng)濟(jì)且有效的裝置。作為發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)的附加裝置,PSS在提高系統(tǒng)阻尼水平,改善系統(tǒng)穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重要作用。近年來,大功率電力電子技術(shù)和非線性控制理論的快速發(fā)展極大地促進(jìn)了柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)裝置在電力系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。FACTS裝置能夠大幅度地提高功率傳輸能力,動態(tài)地進(jìn)行無功補(bǔ)償,改善電壓質(zhì)量。而且,FACTS裝置反應(yīng)迅速,可以正負(fù)調(diào)節(jié)以及連續(xù)控制。這些特點(diǎn)使之能夠有效地提升電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。盡管PSS和FACTS裝置都能有效的改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,但是沒有協(xié)調(diào)配合的PSS與FACTS裝置可能會導(dǎo)致電力系統(tǒng)不穩(wěn)定或者不能充分發(fā)揮他們各自的作用。因此,對電力系統(tǒng)中PSS與FACTS裝置進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化控制已經(jīng)是目前電力系統(tǒng)中迫切需要解決的課題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。配對粒子算法(PBO)是一種簡單且高效的進(jìn)化算法。不同于大多數(shù)進(jìn)化算法,PBO的一個種群里面只有兩個粒子,因此計算量將極大地降低。由于計算時間少,結(jié)構(gòu)簡單,PBO比其他近來提出的先進(jìn)算法具有更高效的搜索能力。本文將PSS與FACTS裝置最優(yōu)協(xié)調(diào)控制的目的是為了提高電力系統(tǒng)在大擾動后的動態(tài)穩(wěn)定性。以PBO為基礎(chǔ)的優(yōu)化算法將用于該最優(yōu)協(xié)調(diào)控制。在本文中,PSS和FACTS裝置的最優(yōu)協(xié)調(diào)控制被轉(zhuǎn)化為一個優(yōu)化問題。文中提出了一種用來獲得阻尼控制器最佳效果的目標(biāo)函數(shù),該目標(biāo)函數(shù)中同時考慮了抑制故障后各臺發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速偏差以及降低節(jié)點(diǎn)母線的電壓變化等因素。本文提出的方法在仿真系統(tǒng)上進(jìn)行了測試,仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性,結(jié)果也表明利用PBO最優(yōu)協(xié)調(diào)控制的PSS和FACTS裝置在阻尼功角振蕩,提高節(jié)點(diǎn)電壓穩(wěn)定性方面效果顯著。
【關(guān)鍵詞】：最優(yōu)協(xié)調(diào)控制 PSS FACTS裝置 配對粒子算法 動態(tài)穩(wěn)定
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM712;TP18
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題背景及研究意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文的研究內(nèi)容及技術(shù)路線14-17
• 1.3.1 本文的研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 研究技術(shù)路線15-17
• 第二章 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性及PSS模型17-28
• 2.1 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的定義及分類17-19
• 2.2 功角穩(wěn)定與電壓穩(wěn)定的分析方法19-21
• 2.3 同步機(jī)模型21-22
• 2.4 附加PSS的勵磁系統(tǒng)模型22-25
• 2.5 PSS抑制低頻振蕩的原理25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 FACTS裝置的工作原理及建模28-42
• 3.1 FACTS裝置的分類和用途28-29
• 3.2 SVC的工作原理及數(shù)學(xué)模型29-32
• 3.3 SVC的控制模式32-33
• 3.4 STATCOM的工作原理及數(shù)學(xué)模型33-41
• 3.4.1 STATCOM主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)33-34
• 3.4.2 STATCOM工作原理34-36
• 3.4.3 STATCOM的動態(tài)數(shù)學(xué)模型36-38
• 3.4.4 STATCOM的控制模型38-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 最優(yōu)協(xié)調(diào)控制的數(shù)學(xué)模型42-45
• 4.1 引言42
• 4.2 電力系統(tǒng)建模42-43
• 4.3 最優(yōu)協(xié)調(diào)控制的數(shù)學(xué)模型43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第五章 配對粒子算法45-50
• 5.1 引言45-46
• 5.2 偽梯度搜索46-48
• 5.3 簡化群體感應(yīng)48-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 第六章 仿真研究和結(jié)果分析50-70
• 6.1 引言50
• 6.2 PSS和SVC在一個雙機(jī)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用50-56
• 6.3 PSS和SVC在WSCC三機(jī)九節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用56-63
• 6.4 PSS和STATCOM在WSCC三機(jī)九節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用63-69
• 6.5 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論與展望70-73
• 結(jié)論70-71
• 展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77-78
• 致謝78-79
• 附件79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 盧衛(wèi)星，，舒印彪，史連軍;美國西部電力系統(tǒng)1996年8月10日大停電事故[J];電網(wǎng)技術(shù);1996年09期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 代濘磷;智能電網(wǎng)中FACTS元件全局協(xié)調(diào)優(yōu)化的研究[D];華北電力大學(xué);2012年

本文編號：1116675