【摘要】：低頻振蕩已成為影響電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行、制約電網(wǎng)傳輸能力的重要因素之一。廣域測量系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用使選擇廣域信號抑制區(qū)間模式成為可能,但是廣域信號采集傳輸過程中的時(shí)滯因素不可忽略,同時(shí)廣域控制器和本地控制器的相互作用會(huì)影響控制效果,二者如何協(xié)調(diào)一直是低頻振蕩控制的難點(diǎn)。因此,本文圍繞考慮廣域信號時(shí)滯的電力系統(tǒng)低頻振蕩阻尼控制器設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了研究,在建立時(shí)滯電力系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上分析了時(shí)滯對電力系統(tǒng)可控可觀的影響,還分析了控制器設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí)滯值的考慮對控制器效果的影響,并且在此基礎(chǔ)上首先給出了控制環(huán)選擇方法:選擇對弱阻尼模式可控可觀性大同時(shí)交互作用小的控制環(huán),使得多控制器參數(shù)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)化為各控制器獨(dú)立設(shè)計(jì)問題,從而本地控制器和廣域控制器可以獨(dú)立設(shè)計(jì);然后給出了控制器(主要是廣域控制器)參數(shù)的獨(dú)立設(shè)計(jì)方法:基于系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)廣域控制器參數(shù),采用線性矩陣不等式設(shè)計(jì)目標(biāo)函數(shù),考慮控制器設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí)滯和放寬留數(shù)補(bǔ)償法確定參數(shù)搜索范圍,利用優(yōu)化算法使時(shí)滯穩(wěn)定極限最大,得到控制器最優(yōu)參數(shù);基于模型辨識給出可以追蹤系統(tǒng)模型的廣域控制器參數(shù)設(shè)計(jì)方法,采用兩層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模型追蹤,采用模型預(yù)測算法設(shè)計(jì)適用于時(shí)滯系統(tǒng)的控制器參數(shù)。2區(qū)4機(jī)系統(tǒng)和新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)是用到的測試系統(tǒng)。通過算例分析,驗(yàn)證了本文控制環(huán)選擇方法的有效性和基于模型的控制器參數(shù)設(shè)計(jì)方法對時(shí)滯的適應(yīng)性和基于模型辨識的控制器設(shè)計(jì)方法對時(shí)滯和系統(tǒng)模型變化的適應(yīng)性。
[Abstract]:Low frequency oscillation has become one of the important factors that affect the stable operation of power grid and restrict the transmission capacity of power network. The development and application of wide area measurement system make it possible to select wide area signal suppression interval mode, but the delay factors in wide area signal acquisition and transmission can not be ignored. At the same time, the interaction between wide area controller and local controller will affect the control effect. How to coordinate them is always the difficulty of low frequency oscillation control. Therefore, the design of low-frequency oscillation damping controller for power system with wide-area signal delay is studied in this paper. Based on the model of time-delay power system, the influence of time-delay on controllable observability of power system is analyzed. The effect of time delay on the controller effect is also analyzed. On the basis of this, the control loop selection method is presented: the control loop with large controllable observability and little interaction is selected. The multi-controller parameter coordination design problem is transformed into the independent design problem of each controller, so that the local controller and the wide-area controller can be designed independently. Then, the independent design method of controller parameters (mainly wide-area controller) is given. The parameters of wide-area controller are designed based on system model, and the objective function is designed by linear matrix inequality (LMI). Considering the time delay of controller design point and the relaxation of residue compensation method to determine the parameter search range, the optimal parameters of the controller are obtained by using the optimization algorithm to maximize the stability limit of the time delay. Based on the model identification, a wide area controller parameter design method is presented, which can track the system model. The two-layer structure is used to realize the system model tracking. The model prediction algorithm is used to design the controller parameters for time-delay systems. The 2-block 4-machine system and the New England 10-machine 39-bus test system are used. The validity of the control loop selection method and the adaptability of the model-based controller parameter design method to the time-delay and the model-based controller design method to the time-delay and the system model variation are verified by an example.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM712

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本文編號：2329342