基于能量整形的可控制动电阻暂态稳定控制器设计——单机无穷大系统篇

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3、期2005年02月现代电力ModemElectricPowerVoL22No.1Feb.2005文章编号:1007—2322(2005)01—0013—08文献标识码:A中图分类号:TM712基于能量整形的可控制动电阻暂态稳定控制器设计——单机无穷大系统篇彭疆南,孙元章,王海风(1.清华大学,北京100084;2.巴斯大学,巴斯,英国)NovelTCBRControllerforTransientStabilityImprovementviaEnergy—ShapingASMIBCasePengJiangnan,SunYuanzhang,WangHaifeng2(1.Tsin

4、ghuaUniversity,Beijing100084,China;2.BathUniversity,Bath,UK)摘要:应用能量整形IDA-PBC方法设计了针对电力系统大干扰的可控制动电阻(TCBR)的闭环暂态稳定控制器,能量整形IDA-PBC方法直接使用系统能量作为存储函数,物理意义明确,较其它非线性控制器结构简单,并避免了可能产生的不期望的高增益问题.由于设计中完整地保留了系统非线性结构,不需进行任何线性化处理,较各种线性化设计方法具有更强的鲁棒性,适应系统模型和参数不精确程度效果较好.建立了适合能量整形和考虑系统调节动态的简化TCBR三阶模型,首次提出了用于求解能

5、量整形匹配PDE的待定系数法用以有效设计TCBR闭合连续暂稳控制器,并详细探讨了求解匹配PDE待定系数法的理论基础,文中给出的仿真算例表明所提出的控制器有效可行.关键词:暂态稳定控制;可控制动电阻;能量整形;哈密顿系统;单机无穷大系统Abstract:Inthispaper,anovelTCBRcontrollerispresentedforpowersystemtransientstabilityimprovementviaenergy-shapingIDA-PBCmethod.TheproposedIDA-PBCpassivestabilizerusestherealen

6、ergyfunctionofpowersystemastheclose-loopHamiltonianfunctionandinsimplestructure.Sincethesystemnonlinearcharacteristicsarecompletelypreserved,theproposedTCBRIDA-PBCcontrollerismorerobustthanlinearcontrolmethod.AlsoafeasibleschemeisproposedtOemploythecontrolstrategyafterconsideringthephysical

7、structureofpowersystem.Themaincontributionsincludetheastablishmentofathree-oralersimplifiedTCBRmodel,whichismoresuitableforenergy-shapingmethodandacon—siderationofthedynamiceffectofTCBRregulationaswel1.Furthermore.anovelIDA—PBCmatchPDEsolutionmethodisapp