[發明專利]基于動態響應因子的多機系統直流功率調制控制方法

無效

• 申請號: 201210422635.1
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102938567A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 陳厚合;李國慶;姜濤;王振浩;王鶴;王利猛;辛業春;于娜;殷琦
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林

技術領域

本發明屬于電力系統及其自動化領域，更準確地說，是一種基于動態響應因子的多機系統直流功率調制控制方法。?

背景技術

復雜電網區域間低頻振蕩已成為限制互聯系統輸電能力、影響電網安全穩定運行的主要因素之一，直流輸電系統的功率調制可有效抑制系統功率振蕩、改善互聯系統的穩定性，而直流功率調制效果的優劣取決于調制信號的篩選和控制策略的選取。

傳統的直流附加功率控制器一般基于系統的線性化模型，采用成熟的線性控制理論進行設計，這類傳統的控制方法已在實際系統中得到了廣泛應用，但這種控制器不能隨系統運行點的變化自動適應調整控制參數，當系統受擾動較大時，控制器難以發揮預期效果，而非線性控制器可在系統運行點較廣范圍內具有良好的控制效果，特別是在系統發生大擾動、實際運行點遠離原運行點后，非線性控制器仍具有較好的控制性能，基于非線性控制理論的直流附加控制器設計已引起廣大學者的重視。

然而，直流非線性功率調制控制策略的設計需對所聯的交流系統適當等值，目前，常用的動態等值方法為同調等值法，但這種等值方法應用于直流非線性功率調制控制策略設計中主要存在兩方面不足：(1)等值精度直接影響到直流調制的效果，而同調等值方法的精度有待提高；(2)基于等值系統設計的非線性控制器通常需全狀態反饋，對于實際電力系統，全狀態反饋控制器目前難以實現。?

發明內容

本發明的目的是：對傳統的動態等值方法進行實質性改進和創新，提出一種基于動態響應因子的多機系統直流功率調制控制方法，能夠使非線性控制器在系統運行點較廣范圍內具有良好的控制效果，特別是在系統發生大擾動、實際運行點遠離原運行點后，非線性控制器仍具有較好的控制性能。

本發明的目的是由以下技術方案來實現的，一種基于動態響應因子的多機系統直流功率調制控制方法，其特征是，它包括下列步驟：

一種基于動態響應因子的多機系統直流功率調制控制方法，其特征包括下列步驟：

1）求取振蕩參與因子：求取振蕩參與因子，根據振蕩參與因子大小判斷區域間振蕩時各發電機參與程度；

2）定義動態響應因子：以振蕩參與因子為權系數對發電機動態聚合，定義動態響應因子以確定等值慣量中心主導機群；

3）慣性中心轉子運動方程：對區域內發電機進行聚合，得到以動態響應因子為權系數的等值慣性中心的等值轉子角、轉速，推導出等值慣性中心的轉子運動方程，完成對兩端交流系統的區域間等值，并推導直流系統狀態方程，得到等值后的交直流混合系統微分代數方程組；

4）非線性最優控制規律：以兩端等值系統的相對轉子角增量作為直流功率調制的控制輸出，以等值慣性中心的等值轉子角、角速度、慣性時間常數和交流聯絡線傳輸的有功功率構建微分代數模型，判斷其是否存在微分同胚坐，若存在，將非線性微分代數系統經過坐標映射轉化為線性系統并得到對應的坐標映射下的能控標準型，找到其對應的直流功率控制輸入u_dc，最后根據線性最優二次型原理和微分同胚可逆性推導出非線性最優控制規律。