[發明專利]一種電力系統時滯自適應廣域阻尼器

有效

• 申請號: 201711459175.9
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108011383B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 戚軍;吳仟;葉焙佳;周丹
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

一種電力系統的時滯自適應廣域阻尼器，包括廣域阻尼器模塊WAD、控制參數計算模塊CPC、控制參數存儲器模塊CPS和控制參數更新模塊CPU，可以根據廣域測量系統WAMS提供的帶精確時標的廣域測量信號輸出合適的阻尼控制信號；此外，還設計了CPC模塊和CPU模塊的運行步驟，定義了各模塊之間的信息接口。本發明不僅可以解決廣域電力系統的區間低頻振蕩問題以及廣域反饋控制信號存在時滯的情形，而且適用于由于信道擁堵而引起廣域反饋控制信號時滯變化的情形，所設計的控制器參數計算量小，可以適應較大范圍的時滯變化。

技術領域

本發明涉及一種基于經典PSS結構的時滯自適應廣域阻尼器，屬于電力系統穩定控制技術領域。

背景技術

隨著全國電網的互聯，尤其是特高壓工程的大量建設，區域電網間的振蕩問題逐漸增多。為了解決大規模電力系統的穩定性問題，研究低頻振蕩控制措施具有重要的理論研究意義和工程應用價值。

針對區域間的低頻振蕩問題，本地阻尼控制的作用效果顯然不明顯，而廣域阻尼控制器則可以取得良好的效果。但廣域反饋信號的傳輸存在時滯，時滯會影響控制器的阻尼效果，甚至會惡化阻尼，因此阻尼控制器必須考慮時滯的影響。然而時滯現象和不確定性普遍存在于實際系統中，使系統的性能達不到期望的水平。當時滯變化較大時，根據固定時滯設計的廣域阻尼控制器可能不僅不能抑制系統振蕩，甚至可能會使系統振蕩發散至不穩定，因此廣域阻尼控制器必須對于控制環路中的隨機波動時滯具有較強的魯棒性。當控制環路中的時滯發生較大變化、超過廣域阻尼控制器的魯棒性能時，對控制器參數進行自適應整定可能是解決時滯負面影響的較佳途徑。

在眾多廣域時滯阻尼控制的研究成果中，在線自適應廣域阻尼控制結構曾不少出現在試圖解決時滯突變時的電力系統穩定問題的研究中。針對這些研究成果而言，當WAMS網絡發生信號擁堵、信道故障導致時滯大幅度突變時，能否快速更新控制器參數對于確保系統穩定可靠運行是至關重要的。

發明內容

本發明要克服現有技術的上述缺點，提供一種電力系統時滯自適應廣域阻尼器。

本發明的一種電力系統時滯自適應廣域阻尼器(Delay Adaptive Wide AreaDamper，DAWAD)，由廣域阻尼器模塊(Wide-Area Damper，WAD)、控制參數計算模塊(ControlParameters Calculation，CPC)、控制參數存儲器模塊(Control Parameters Storage，CPS)和控制參數更新模塊(Control Parameters Update，CPU)四部分構成，可以根據廣域測量系統(Wide Area Measurement System，WAMS)提供的帶精確時標的廣域反饋信號y(t-τ)輸出合適的阻尼控制信號u(t)；其中，WAD主要由隔直環節(W)、反饋增益環節(K)、相位補償環節(P)和輸出限幅環節(B)依次串聯而組成；CPC可以實時接收CPU發出的是否啟動控制參數重新計算的啟動信號F，并能根據控制環路的實時時滯τ、廣域反饋信號y(t-τ)和阻尼控制信號u(t)快速計算WAD模塊的控制參數P，并將計算所得的控制參數P、設計時滯τ_WAD和計算結束時刻t信息送入CPS保存，同時將計算結束時刻t信息送入CPU供其決策使用；CPU會記錄WAD當前控制參數對應的設計時滯τ_WAD，能根據控制環路的實時時滯τ、WAD當前控制參數的設計時滯τ_WAD和CPC計算結束時刻信息t決定是否需要更新WAD的控制參數P、是否需要啟動CPC重新計算控制參數、以及如何選擇匹配的控制參數P，控制參數更新信息以更新信號S的形式傳遞給CPS，并能用CPS傳遞過來的控制參數P去更新WAD的控制參數，啟動CPC重新計算控制參數的啟動信號F將傳遞給CPC；CPS主要承擔存儲控制參數P及其對應的設計時滯τ_WAD和CPC模塊計算結束時刻t信息，并可以響應CPU發出的更新信號S，提供與S對應的控制參數P給CPU。

CPC模塊根據當前系統運行狀態和時滯為WAD在線計算合適的控制參數，其具體運行如下：