多facts阻尼控制交互作用及协调研究

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1、多FACTS阻尼控制交互作用及协调研究第1章绪论1.1课题背景与意义随着科技和经济的发展，现代电力系统规模不断增大，电网结构越来越复杂，电力系统的运行和控制也日益复杂。FACTS的出现与应用为电网的灵活运行和控制提供了新手段。FACTS技术将电力电子技术、通信技术和现代控制理论结合在一起，实现了对交流输电系统网络结构和参数的灵活快速控制，从而达到了提升电网稳定水平和输送能力、抑制系统振荡等的目的，已成为现代电力系统提升电网可靠性、经济性和稳定运行能力的关键技术。随着系统中FACTS数目的不断增加，在研究单

2、FACTS提升系统特性的同时，多FACTS交互作用及协调控制研究也成为热点之一。与FACTS装置相结合的快速控制的确能够改善系统性能，但它们同时也可能产生不利的交互作用。研究表明[2140]，单独设计且运行良好的多台FACTS控制器，并不能保证同时投运工况下控制器的性能，FACTS装置之间存在交互作用风险，严重时会使FACTS的控制效果恶化，甚至威胁系统的安全运行。多个FACTS控制器的交互作用和协调问题已成为与实际电网安全稳定运行密切相关的关键技术问题。因此探索新理论、新技术和新方法，通过多个FACTS

3、装置的协调控制来提升电力系统的安全运行水平，是电力系统稳定研究的一个重要课题。研究多FACTS装置间的交互作用的可能性、内在原因及机理，以及多个FACTS装置间的协调控制问题，并研究系统的、工程可实现的协调控制策略，以提高电力系统的稳定水平，具有重要的理论研究价值和工程应用价值。.1.2FACTS技术研究现状20世纪80年代中期，美国电科院N.GHingorani博士在1986年的IEEEPES(Podash;5]如图2-3所示。图2-3中，(7s为交流母线电压。第3章多FACTS阻尼控制交互作用分析..

4、.....353.1引言.......353.2EOP理论简介.......363.3基于DCEOP的多FACTS协调控制及交互作用分析.......373.4算例分析.......423.5小结.......52第4章基于MADS算法的多FACTS协调阻尼控制.......534.1引言.......534.2MADS算法基本理论.......534.3基于MADS算法的多FACTS协调阻尼控制.......554.4算例分析.......584.5小节.......65第5章基于广域协同专家控制理论.

5、......675.1引言.......675.2广域协同专家控制理论简介.......685.3基于广域协同控制的多FACTS协调控制机理.......715.4基于广域协同专家控制的多FACTS协调控制系统设计.......725.5算例分析.......795.6小结.......90第5章基于广域协同专家控制理论的多FACTS实时协调阻尼控制5.1引言随着FACTS在电力系统中的广泛应用，多FACTS同时运行时的交互作用与协调控制研究成为热点之一研究表明Pi，22]，单独设计且运行良好的FACTS

6、控制器，并不能保证同时投运工况下控制器的性能，FACTS装置之间可能存在一定的交互作用，严重时会使FACTS的控制效果恶化，甚至威胁系统的安全运行。国内外专家和学者尝试通过控制器协调设计方法来解决多FACTS控制器间的协调运行问题，取得了不少研究成果，根据所釆用方法的不同分为线性控制理论、非线性控制理论、智能控制方法。文献[39]和[40]研究了基于线性化理论的FACTS控制器协调设计方法。文献[39]采用线性控制理论中的小扰动法将非线性的电力系统在运行点线性化，并运用该法设计了TCSC的阻尼控制器。文献

7、[40]应用信息结构约束下的线性二次型(LQ)最优控制理论和算法，设计了STAT与机组励磁的最优分散协调控制器。文献[45]、[47]和[50]分别研究了基于非线性控制理论的FACTS协调控制方法。文献[45]釆用非线性系统控制理论中的反馈线性化方法设计了静止同步串联补偿器和SVC的协调控制器以消除它们之间的负交互作用，文献[47]则基于反馈线性化方法研究了TCSC的非线性控制。文献[50]研究了基于Hamilton理论的多SVC协调控制方法。自适应控制是一种良好的非线性系统智能控制方法文献[68]研究了

8、基于自适应控制理论的励磁系统和STAT协调控制方法。文献[69]研究了基于自适应控制理论的TCSC非线性控制方法，有效地改善了电力系统的性能。结论FACTS在提升电网安全稳定和运行效率方面发挥了重要的作用。与FACTS装置相结合的快速控制的确能够改善系统性能，但FACTS装置之间可能存在一定的交互作用，严重时会使FACTS的控制效果恶化，甚至威胁系统的安全运行，多个FACTS控制器的交互作用和协调问题成为与实际电网安全稳定运行