基于模糊自适应pid的广域阻尼控制

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1、第27卷第5期电力系统及其自动化学报Vol.27No.52015年5月ProceedingsoftheCSU-EPSAMay2015基于模糊自适应PID的广域阻尼控制孙琳，李天然，吴华仁（南京师范大学电气与自动化工程学院，南京210042）摘要：广域测量系统提供的发电机转速信号用于附加励磁控制以便改善电力系统阻尼。根据电力系统低频振荡的特点，提出用PD（proportional-derivative）环节补偿广域信号时滞。模糊推理系统根据发电机之间转速差及其导数的大小自适应调节控制器增益；研究了实用的模糊子集和模糊规则表，给出了确定模糊变量取值范围

2、的方法，并用粒子群优化算法确定控制器参数。通过4机2区域电力系统仿真，测试了广域阻尼控制的性能。仿真结果表明，这种广域阻尼控制能有效补偿通信时滞、改善互联电力系统的阻尼。关键词：电力系统稳定；广域测量系统；时滞；模糊控制中图分类号：TM712文献标志码：A文章编号：1003-8930（2015）05-0028--06DOI：10.3969/j.issn.1003-8930.2015.05.06FuzzyAdaptivePIDControlBasedWideAreaDampingControlSUNLin，LITianran，WUHuaren（Sch

3、oolofElectricalandAutomationEngineering，NanjingNormalUniversity，Nanjing210042，China）Abstract：Speedsignalsofgeneratorsprovidedbywideareameasurementsystemareusedinsupplementaryexcitationcontroltoimprovepowersystemdamping.Aproportional-derivativecontrollerisusedtocompensatethetim

4、edelayofwideareasignalonthebasisofthefeatureofpowersystemlowfrequencyoscillations.Afuzzyinferencesystemadjustsadaptivelythegainofcontrolleraccordingtothespeeddifferenceanditsderivativebetweengenerators.Simpleandpracticalfuzzysetandfuzzyrulesarepresentedandamethodfordetermining

5、therangeoffuzzyvariablesisgiven.Par-ticleswarmoptimizationisusedtoobtaintheparameterofcontroller.Theperformanceofwideareadampingcontrolistestedbydigitalsimulationofafour-machinetwo-areapowersystem.Thesimulationresultsshowthatthewideareadampingcontrolcancompensatethecommunicati

6、ondelayandimproveinterconnectedpowersystemdamping.Keywords：powersystemstability；wideareameasurementsystem；timedelay；fuzzycontrol广域测量系统WAMS（wide-areameasurement的广域反馈信号；文献[6]利用超前-滞后环节补偿system）在多国的电力系统中得到了应用。WAMS可时滞，并用细菌群体趋药性优化算法进行控制器用于电力系统的实时监测、计算分析、预警、广域增益选择；文献[7]提出了一种基于开关控制的广[

7、1-2]继电保护、动态安全分析和广域阻尼控制等。广域阻尼控制器，该控制器用远方发电机的转速进域阻尼控制能改善互联电力系统的阻尼，但是行反馈控制。开关控制对广域反馈信号进行处理，WAMS提供的广域信号存在时滞，广域阻尼控制能够减小通信时滞的不利影响；文献[8]针对WAMS须考虑时滞的影响。光纤通信的时滞大约为0.1s，不同通信传输通道时滞不同且具有一定随机性的[3]卫星通信的时滞可能大于0.5s。特点，提出一种能适应多时滞且变时滞反馈信号文献[4]研究了通信时滞对电力系统广域控制的广域阻尼控制器设计方法；文献[9]提出了一种和稳定的影响；文献[5]采

8、用模式可控性指标对控基于网络化预测控制的广域阻尼控制器设计方制装置进行选点配置，采用综合筛选法选择合适法，该方法能增强区间