[發明專利]基于部分左特征結構配置的電力系統優化阻尼控制方法

有效

• 申請號: 201710603372.7
• 申請日: 2017-07-22
• 公開（公告）號: CN107394799B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 金濤;沈學宇;仲啟樹;蘇文聰
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明涉及一種基于部分左特征結構配置的電力系統優化阻尼控制方法，針對傳統的PSS在多個需要抑制的振蕩模態下存在的多PSS參數協調問題，首先利用部分左特征結構配置方法同時配置閉環主導振蕩模態的特征值和特征向量，將多余的設計自由度分配到部分特征向量上，然后引入動態補償器型PSS，滿足部分左特征結構配置方法對輸出反饋變量的要求，最后通過群搜索優化算法求解控制器參數。根據本發明所提出的一種基于部分左特征結構配置的電力系統優化阻尼控制方法所設計的阻尼控制器，能有效抑制電力系統的多個主導振蕩模態，且具有較好的阻尼控制效果和魯棒性。

技術領域

本發明涉及電力系統阻尼控制領域，特別是一種基于部分左特征結構配置的電力系統優化阻尼控制方法。

背景技術

隨著西電東輸工程的建設和全國電力聯網的實施，我國將進入跨區域和遠距離傳輸巨大功率的超高壓、交直流混合輸電的時代。以此帶來的電力系統阻尼作用的減小，從而在一些擾動情況下容易引發電力系統低頻振蕩的問題，已成為限制電力系統功率傳輸能力和影響大型互聯電網安全穩定運行的重要因素。

目前，在電力系統阻尼控制中廣泛采用的是基于留數和相位補償方法配置的傳統PSS，針對單個振蕩模態設計控制器參數，配置閉環系統的特征值向左平面移動，增加系統阻尼抑制低頻振蕩。在實際電力系統中往往同時存在多個需要抑制的振蕩模態，這也使得多PSS的協調控制成為一個難題。另外，從多輸入多輸出系統的控制角度來看，基于特征值配置的輸出反饋控制中仍然存在著多余的設計自由度，可用于電力系統的優化阻尼控制。為解決以上問題，有效地抑制現代大型互聯電網的低頻振蕩，設計一種有效可靠的電力系統優化阻尼控制器十分重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于部分左特征結構配置的電力系統優化阻尼控制方法，以克服現有技術中存在的缺陷。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種基于部分左特征結構配置的電力系統優化阻尼控制方法，包括如下步驟：

步驟S1：給定主導機電振蕩模式；

步驟S2：采用參與因子法和留數法選擇控制器安裝位置和廣域反饋信號；

步驟S3：引入動態補償型PSS；

步驟S4：建立最小化系統輸出振蕩幅度的子目標函數f₁(φ)；

步驟S5：將主導特征值移動到正確位置，并建立子目標函數f₂(φ)；

步驟S6：通過限制閉環系統未配置特征分布，建立子目標函數f₃(φ)和f₄(φ)；

步驟S7：限制閉環系統控制能量，建立最小化控制代價的子目標函數f₅(φ)；

步驟S8：通過合并，獲取單目標函數F(φ)；

步驟S9：隨機初始種群并根據F(φ)計算適應度函數；

步驟S10：采用群搜索優化算法求解控制器狀態空間參數；

步驟S11：判斷是否滿足終止條件，若滿足則輸出阻尼控制器狀態空間參數，否則轉到所述步驟S9繼續進行參數計算。

在本發明一實施例，在所述步驟S2中，還包括如下步驟：

步驟S21：分別以機組功角δ和轉子角頻率ω作為狀態變量，計算各機組對所述主導機電振蕩模式的參與因子，綜合考慮，篩選出在所述主導機電振蕩模式下，有最大參與因子的發電機組作為阻尼控制器的最佳安裝位置；