[發明專利]一種基于電磁轉矩分析法的小干擾時滯穩定域構建方法

有效

• 申請號: 201711262875.9
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107947167B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 林濤;謝昶;盛逸標;魯廣明;陳汝斯;呂穎;陳寶平;戴紅陽;丁貴立;侯金秀
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;武漢大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/24
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

本發明通過計及由廣域阻尼控制器引入的多時滯對于電磁轉矩系數的影響，具體涉及一種基于電磁轉矩分析法的小干擾時滯穩定域構建方法，本發明創造性地推導了多時滯系統的電磁轉矩系數計算表達式，在廣域阻尼控制器參數恒定的情況下，進一步得出了小干擾時滯穩定域的表達式；本發明結合工程實際，可適應于WAMS廣泛應用背景下計及時滯的小干擾穩定性分析的需要。

技術領域

本發明涉及一種基于電磁轉矩分析法的小干擾時滯穩定域構建方法。

背景技術

低頻振蕩是現在電網中一個頻繁發生的問題，基于局部信息的阻尼控制器對區間振蕩模式的抑制效果較差，隨WAMS技術的發展，采取全局信號作為阻尼控制器反饋信號成為可能，稱之為廣域阻尼控制器，其對區間振蕩模式有較好的抑制效果。但廣域信號的引入勢必引起時滯問題，多時滯的產生一定程度上改變了系統小干擾穩定性。

等值雙機系統的電磁轉矩分析法建立了阻尼控制器參數和電磁轉矩系數之間的關系，適合小干擾穩定性分析。

傳統對于時滯問題的考慮普遍基于單時滯進行分析，而有文獻指出時滯對于小干擾穩定性的影響呈現非單調的特性，系統在較大時滯情況下仍可能保持穩定，而在較小時滯情況下也有可能對阻尼控制器的性能產生巨大影響，所以對時滯系統只進行單時滯的分析是不充分的，且對于單一時滯的分析無法形成“域”的概念，不利于直觀高效地對某一時滯組合進行小干擾穩定性的判別。

為綜合考慮多時滯對于系統小干擾穩定性的影響，本發明基于等值雙機電磁轉矩法推導了含多時滯影響的電磁轉矩系數計算表達式，在阻尼控制器參數恒定的情況下，構建了小干擾時滯穩定域，在該穩定域中的時滯組合是可以在給定的控制器參數情況下滿足系統小干擾穩定性的。

發明內容

一種基于電磁轉矩分析法的小干擾時滯穩定域構建方法，其特征在于:

本發明通過計及由廣域阻尼控制器引入的多時滯對于電磁轉矩系數的影響，創造性地推導了多時滯系統的電磁轉矩系數計算表達式，在廣域阻尼控制器參數恒定的情況下，進一步得出了小干擾時滯穩定域的表達式。

本發明結合工程實際，可適應于WAMS廣泛應用背景下計及時滯的小干擾穩定性分析的需要。

本發明的技術方案如下：

一種基于電磁轉矩分析法的小干擾時滯穩定域構建方法，包括以下步驟：

步驟1，考慮廣域阻尼控制器傳遞函數形式為：

p為微分算子，K_WADC為控制器放大倍數，T_WADC5為復位環節時間常數，T_WADC1，T_WADC2為相位補償環節時間常數。阻尼控制器反饋信號為等值雙機的相對轉速差的增量，輸出反饋到不同控制元件。

步驟2，基于等值雙機系統電磁轉矩計算方法，得到含多時滯的修正狀態方程：

pΔδ＝Δω (2)

MpΔω≈-ΔP_e＝-(K₁Δδ+K₂ΔE'_q+K₇₁ΔX_WADC,1+…+K_7nΔX_WADC,n) (3)

T′_d0pΔE′_q＝ΔE_f-(K₄Δδ+K₃ΔE′_q+K₈₁ΔX_WADC,1+…+K_8nΔX_WADC,n) (4)