基于双层优化结构的统一潮流控制器阻尼控制策略

针对统一潮流控制器(UPFC)阻尼控制器在镇定信号传输存在时滞时会导致电力系统阻尼性能降低甚至失稳的问题,建立计及信号传输时滞的UPFC阻尼控制模型,提出综合考虑阻尼比和时滞稳定裕度的UPFC阻尼控制策略设计方法,将该设计问题转化为约束优化问题,并提出求解该问题的双层优化结构算法(TLOSA),其内层采用基于自由权矩阵的线性矩阵不等式(LMI)方法求解电力系统时滞稳定裕度,外层采用粒子群优化算法获取最优阻尼控制策略。研究结果表明:该算法具有保守性低和易于实现等优点;利用该方法可以获得最优的UPFC阻尼控制策略,使得电力系统既能有效阻尼低频振荡,又能容忍一定的信号传输时滞。     

UPFC附加阻尼和PSS控制器参数协调优化方法研究

电力系统稳定器(PSS)与统一潮流控制器(UPFC)附加阻尼控制(POD),在抑制系统低频振荡方面得到了广泛的关注,PSS与POD控制器参数对其抑制能力具有决定作用.建立了UPFC及POD和PSS的数学模型,在PowerFactory平台搭建了UPFC并网并含有POD和PSS的四机两区系统仿真模型;根据模态分析理论,建立了量化控制器参数对系统阻尼和阻尼比影响的目标函数,通过改进惯性权重粒子群(PSO)算法寻找满足目标函数最小值的最优控制器参数组合,并通过特征值分析和时域仿真验证了参数优化方法可以有效地提高系统抑制振荡、保持稳定运行的能力.     

利用统一潮流控制器抑制电力系统低频振荡

随着电力系统的日益发展和复杂化，大电网中的低频振荡问题显得越来越突出。统一潮流控制器(UPFC)是灵活交流输电系统(FACTS)中功能最强、最具通用型的设备，若附加适当的控制。可提高系统的暂态稳定性，抑制系统的低频振荡。文中首先考虑到逆变器输出电压幅值和相位的调节以及直流电容的充放电过程，以一组非线性微分方程来建立UPFC的动态模型，给出了单机无穷大系统的状态方程。在此基础上应用线性最优控制理论构造出UPFC状态反馈线性最优控制器，有效地抑制了系统的低频振荡，并配合理论进行了仿真研究。     

统一潮流控制器抑制低频振荡的研究

该文对加入了统一潮流控制器(UPFC)的单机无穷大系统进行理论分析,引入Lyapunov直接法阐明通过UPFC来抑制低频振荡的机理,采用基于修正因子的模糊控制策略,设计相应的控制器,最后对单机系统进行了仿真,结果表明UPFC能有效地抑制系统的低频振荡,提高系统的稳定性.     

异步化汽轮发电机对电力系统低频振荡的抑制

针对异步化汽轮发电机阻尼特性,提出了在电力系统中采用异步化汽轮发电机部分取代传统同步发电机来抑制低频振荡的理论.分析了电力系统产生低频振荡的原因,研究了异步化汽轮发电机的阻尼特性.以一典型两机两区域系统为例,对异步化汽轮发电机抑制电力系统低频振荡的效果进行了仿真分析,仿真结果进一步表明在电力系统中引入异步化汽轮发电机,能改善系统的动暂态运行特性,并能有效抑制电力系统的低频振荡.     

模型参考自适应控制在消除电力系统内低频振荡的应用

为消除电力系统区域间的低频振荡,设计了一种新的模型参考自适应控制器。自适应PI控制器的前馈和反馈增益矩阵可实时修正,为克服振荡提供更好的阻尼。文中专门讨论了控制量突变过程中,系统产生的冲击现象及其解决办法。单机-无穷大母线系统的仿真结果表明控制器有效。     

交直流电力系统中附加控制器与稳定器的协调设计

交直流电力系统低频振荡是运行中的一个严重问题.在交流系统中装设电力系统稳定器PSS,在直流系统中配置附加的控制器DCM可以有效地抑制低频振荡.本文应用分散控制器的参数设计思想,提出一种适用于交直流电力系统中装设DCM与PSS及其参数协调的设计方法,对抑制低频振荡可以达到预期的效果.     

串并联补偿在抑制电力系统功角振荡中的应用

验证了晶闸管控制的串联电容器（SVCs）和静止无功补偿器（SVCs）在提高电力系统动态稳定性中的作用,分析了适合于功角稳定性动态仿真研究的模型。运用能量函数法,推导出一个可以抑制功角振荡的控制策略。通过使用该控制策略,SVCs和TCSCs都能够增强系统对功角摇摆的抑制而不会影响其他功率振荡阻尼（POD）设备的作用。最后,通过一个简单的双机系统来证明这种控制策略的有效性。     

135MW CFB机组PSS的现场试验

随着电力技术的发展,同步发电机普遍采用快速励磁系统。快速励磁系统在提高系统响应速度的同时,励磁系统时间常数大大减小,降低了电力系统阻尼,使系统中经常出现弱阻尼甚至是负阻尼,导致抑制振荡的能力下降。电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)是目前阻尼低频振荡的首选措施。分析了徐州某电厂4号135MW循环流化床发电机组PSS的试验结果,试验证明PSS在增加该机组阻尼,抑制系统低频振荡,提高系统动态稳定性方面有明显的效果。     

SVC附加控制抑制电网低频振荡的研究

针对静止无功补偿器（SVC）在抑制电网低频振荡方面的理论和应用进行了研究。基于电力系统分析综合程序（PSASP）]仿真软件,用该仿真软件提供的用户自定义功能构造了SVC附加控制模型,运用时域仿真和特征值分析方法对IEEE-4机两区域电力系统的低频振荡模式和阻尼特性进行了仿真和分析,可以改善电力系统的电压稳定性和暂态为稳定性,同时可以使电网获得较好的阻尼,从而较好地抑制了电网的低频振荡。     

SVC附加制抑制电网低频振荡的研究

针对静止无功补偿器(SVC)在抑制电网低频振荡方面的理论和应用进行了研究.基于电力系统分析综合程序(PSASP)仿真软件,用谊仿真软件提供的用户自定义功能构造了SVC附加控制模型,运用时域仿真和特征值分析方法对IEEE-4机两区域电力系统的低频振荡模式和阻尼特性进行了仿真和分析,可以改善电力系统的电压稳定性和暂志为稳定性,同时可以使电网获得较好的阻尼,从而较好地抑制了电网的低频振荡.     

基于免疫网络理论的TCSC与PSS协调控制

电力系统稳定器(PSS)和可控串联补偿器(TCSC)被广泛用于电力系统的稳定控制,多个控制器之间的交互作用会影响彼此的控制效果.本文介绍了生物免疫系统中不同类型的抗体协调合作,共同清除抗原的协调机理.提出了基于免疫网络理论的协调控制方法,用于在线协调控制多个阻尼控制器,抑制电力系统的功率振荡.以装有多个PSS和TCSC的系统为例,对多个控制器进行在线协调阻尼控制.仿真结果表明该方法能够缩短抑制振荡所需的时间,具有有效性和鲁棒性.     

多机系统中电力系统稳定器与可控串联补偿器阻尼控制器的协调设计

针对电力系统稳定器（power system stabilizer，PSS）和可控串联补偿器（thyristor controlled series compensators，TCSC）的附加阻尼控制器能分别有效阻尼机间振荡和区域振荡的特点，提出一种采用单纯形-模拟退火法对PSS和TCSC阻尼控制器进行协调优化的设计方法．该方法结合单纯形算法局部搜索速度快和模拟退火算法全局搜索能力强的优点，将单纯形算法作为模拟退火算法的局部寻优算子，以增强算法的搜索能力和效率．同时，优化中使用的目标函数考虑了系统多种典型运行方式下的机电振荡模态性能，因而设计出的阻尼控制器具有较强的鲁棒性．在4机11节点电力系统上运用该优化方法完成了阻尼控制器的协调设计．特征值分析和非线性时域仿真结果显示，使用该方法设计的PSS和TCSC阻尼控制器对不同的运行方式都能有效抑制系统低频振荡．此外，算例分析结果证实了单纯形-模拟退火算法搜寻能力高、不强烈依赖初始值选择的优点。     

静止同步补偿器抑制电网功率振荡的机理研究

为了揭示静止同步补偿器抑制电网功率振荡的机理,基于电气转矩分析法通过建立含静止同步补偿器的单机无穷大电网的机电尺度数学模型,分析了静止同步补偿器在电网功率振荡抑制模式下影响同步发电机动态特性的物理机制,解释了不同控制策略影响电网等效惯性系数、同步系数与阻尼系数的原理。研究结果表明:反馈同步机功角时,P、D控制器分别等效地改变系统的等效同步系数和等效阻尼系数;反馈发电机转速时,P、I、D控制器则分别等效地改变系统的等效阻尼系数、同步系数、惯性系数;上述动态参数均随P、I、D控制器控制系数的增大而增加。为了充分发挥静止同步补偿器对电网功率振荡的抑制作用,进一步分析了影响振荡抑制性能的关键因素及其作用规律,可为静止同步补偿器控制策略的分析和设计提供理论基础。仿真结果验证了静止同步补偿器抑制电网功率振荡机理分析结论的正确性。     

统一潮流控制器并联变换器虚拟惯量控制策略

针对统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)在调节电力系统线路潮流过程中存在的功率不平衡引起的UPFC接入点电压、直流电容电压波动问题,构建UPFC的数学模型,设计稳压控制电流前馈,提出基于虚拟惯量的UPFC并联变换器控制策略,通过引入UPFC电容虚拟惯量,在并联变换器电压外环的基础上设计UPFC电容虚拟惯量控制环,以电网实际频率为输入量,降低潮流控制过程中的电压波动;为加快UPFC直流侧电容电压控制速度,将前馈补偿点进行了改进,在并联变换器dq轴有功无功分量控制环路中加入改进的前馈量,改善功率协调控制效果。搭建UPFC仿真模型,仿真结果表明,相比常规控制策略,该控制策略既保证了线路有功无功独立调节的功能,又有效地减少了电压的波动,提高了系统的响应速度。     

48脉冲轻型电压逆变STATCOM利用遥测信号抑制次同步振荡的仿真分析

电力系统串联补偿可能会引起次同步谐振问题(SSR)。灵活交流传输系统(FACTS)控制器广泛应用于抑制次同步振荡。静止同步无功补偿器(STATCOM)是FACTS家族的重要成员之一,用在电力系统以控制功率潮流,提高电网的暂态稳定性。随着广域测量技术的出现,大区域的互联电力系统同步相位检测(PUM)成为可能。用于STATCOM控制器的辅助次同步阻尼控制器(SSDC),采用遥测到的发电机功率加速信号作为稳定器信号,设计用于阻尼次同步振荡。基于MATLAB/Simu-link环境下的PSB模块,采用IEEE第二标准模型分析和完成STATCOM数字仿真。     

小波分析在统一潮流控制器控制中的应用

为了抑制灵活交流输电（FACTS）装置注入电力系统的谐波,以统一潮流控制器（UPFC）为研究对象,提出了基于Haar小波分解与重构原理的小波换流器（WVSI）并以此为UPFC建模。进而提出了基于小波换流器的UPFC抑制电力系统系统谐波的时频统一控制策略。     

大型柔性航天器的高精度结构化综合控制

携带柔性结构的大型航天器具有多个弱阻尼谐振模态,这些弱阻尼模态和高空环境固有的低频扰动对航天器的稳定性和性能造成了干扰,同时复杂空间任务对航天器提出了高指向精度要求。针对大型柔性航天器的振荡抑制和高精度控制问题,提出了多控制模块协同的结构化综合控制策略,根据系统特定的谐振模态,在控制器结构中加入内模控制器、陷波滤波器、串联比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation, PID)控制器,以低阶的结构化控制器来满足系统的多重性能要求,减小传统鲁棒控制因控制器阶次高带来的工程造价和实施难度。构建多重性能加权解耦输出的结构化综合性能矩阵,根据控制目标通过加权函数限制输出性能,给出满足综合性能要求的结构化控制器。仿真结果表明,相较传统的鲁棒控制,所设计的结构化控制器具有较低的复杂度,并同时满足姿态稳定性和高指向精度要求,能够有效地抑制柔性附件在局部频率的振动问题。研究结果为大型柔性系统的结构化综合控制提供一定的理论方法和参考设计实例。     

小波分析在统一潮流控制器控制中的应用

为了抑制灵活交流输电(FACTS)装置注入电力系统的谐波,以统一潮流控制器(UPC)为研究对象,提出了基于Haar小波分解与重构原理的小波换流器(WVSI)并以此为UPFC建模.进而提出了基于小波换流器的UPFC抑制电力系统系统谐波的时频统一控制策略.     

双馈风电场并网抑制频率振荡控制策略

针对大型风电场跨区输送电能时引起的低频振荡问题,提出了一种阻尼系统低频振荡的单神经元自适应比例积分微分(PID)附加阻尼控制策略.通过对双馈风电机组的动态频率响应特性进行分析,构建了一种在单神经元自适应PID控制算法中引入二次型性能指标的风电场阻尼系统振荡控制器.通过对励磁变频器进行自适应调节,促使风电场快速发出有功功...