电力系统广域阻尼控制在线协调优化研究_于淼著_9787513071932_湖南知新文化传播有限公司读者荐购服务

本书主要针对目前影响我国电网安全与稳定的重要因素的低频振荡现象进行研究。低频振荡若不能得到有效控制，就会威胁电力系统稳定运行，会使电力系统崩溃，发生电网事故。此外，电力系统广域信号的传输存在通信时滞，时滞会影响电力系统广域阻尼控制器的设计和协调控制器的控制效果。控制器的种类和数量在随着电网复杂性的提高而增加，不同控制器之间存在的交互作用有可能不利于电力系统的控制性能，这样便会使电力系统变得较为脆弱。因此，本书主要围绕未考虑时滞的电力系统阻尼控制、考虑时滞的电力系统广域阻尼控制以及各控制器间的在线协调控制三个科学问题进行研究，并对未来新能源接入电网后低频振荡问题中可能亟待解决的问题进行了展望，为相关科研工作者和工程技术人员提供了研究新思路。

电力系统低频振荡问题是影响我国电网安全与稳定的重要因素之一，低频振荡现象若得不到有效控制，就会威胁电力系统的稳定运行，严重时会使电力系统崩溃，发生电网事故。电力系统广域信号的传输存在通信时滞，会影响电力系统广域阻尼控制器的设计和协调控制器的控制效果。控制器的种类和数量会随着电网复杂性的提高而增加，不同控制器之间存在的交互作用有可能不利于电力系统的控制性能，这样便会使电力系统变得较为脆弱。因此，深入研究电力系统广域阻尼控制及协调控制问题，对保证广域环境下的电力系统稳定运行和在线协调控制器参数具有重要的理论研究意义。
第一，本书研究未考虑时滞因素的常规电力系统广域阻尼控制问题。由于在电力系统辨识与控制中存在模型辨识误差因素，且模型辨识误差因素给电力系统的辨识与阻尼控制带来了很大的难题，常常会恶化阻尼控制效果。针对此问题，首先建立电力系统闭环模型结构；其次基于递推最小二乘法和Ｖｉｎｎｉｃｏｍｂｅ
距离理论提出一种迭代辨识方法，并给出该方法实现的全部步骤，该方法把辨识与控制问题结合在一起，可以得到最优电力系统模型和广域阻尼控制器模型；最后以四机两区系统模型为例进行算例仿真，并与传统龙格库塔迭代辨识方法进行了对比分析。本书提出的方法与传统方法相比在振幅上有所减小，趋于稳定的时间减少了一半左右；对电力系统的转子角振荡进行控制时，趋于平稳的时间在１０ｓ左右。
第二，本书研究考虑时滞因素的电力系统广域阻尼控制问题。在考虑模型辨识误差因素的基础之上，重点针对时滞问题，首先建立电力系统闭环时滞模型；其次提出一种考虑时滞(常数时滞和时变时滞) 因素的电力系统迭代辨识广域阻尼控制器设计方法，该方法中状态反馈控制器和反馈增益矩阵分别用线性矩阵不等式和极点配置法来设计，以解决时滞电力系统阻尼控制问题；最后以四机两区系统模型为例进行算例仿真，并在不同时滞情况下进行对比分析，转子角及功率振荡可以在８ｓ内趋于稳定，可以有效地抑制低频振荡，保证电力系统的稳定性。
第三，本书研究电力系统多阻尼控制器的在线协调控制问题。首先给出多阻尼控制器参数协调模型；其次提出一种球域人工免疫算法在线协调优化多阻尼控制器参数，该算法可以减少计算量，并且具有全局的搜索能力；最后以四机两区系统模型为例进行算例仿真，并与动态指标优化方法进行对比分析，使用本书方法进行控制时，功率及转子角振荡曲线趋于稳定的时间缩短５ｓ左右，而且振幅也要小一半左右。仿真结果表明该算法可以更有效地实现多控制器参数协调优化，提高电力系统的阻尼控制效果。
第四，在ＲＴＤＳ实验设备上对本书提出的理论进行验证。经验证，仿真结果与实验结果基本一致，所设计的算法都能有效地抑制低频振荡现象。
通过仿真实验及ＲＴＤＳ实验可知，考虑模型辨识误差因素设计的控制器以及含时滞因素设计的控制器能够更有效地抑制电力系统低频振荡现象；且通过球域人工免疫算法在线协调后的参数亦能有效地抑制电力系统低频振荡，仿真及实验均取得了较好的广域阻尼控制效果，可以为我国南方电网广域阻尼控制提供理论和技术支撑。

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