计及信号传输延时的电力系统阻尼控制器设计

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3、。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。一与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。＇‘研究生签名：文兩而日期：１。嗦叫南京邮电大学学位论文使用授权声巧本人授权南京邮电大学可Ｗ保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文可档：允许论文被查阅和借阅；可Ｗ将学位

4、论文的全部或部分内容编入有关数据庙进行检索；Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质一论文的内容相致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名；寺瑚瓜导师签名；／＇寺：自－＇７肇日期DesignofpowersystemdampingcontrollerconsideringsingnaltransmissiondelayThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPos

5、tsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByWangHailongSupervisor:Prof.FuRongMay2015摘要跨区域电网互联是现代电网的特点，低频振荡问题在制约互联电网传输容量的同时，亦影响了互联电网的安全稳定运行。传统电力系统稳定器通过测量本地局部信息（如功角、角速度等）构成附加励磁反馈控制，虽能阻尼局部振荡模式，但不能有效抑制区域间振荡模式。广域阻尼控制利用广域测量系统所采集的能有效反映区域间振荡模式的远方信号来设计控制

6、器，对区域间振荡模式具有更好的阻尼效果。互联电力系统的广域特性使得信号在传输、处理的过程中会发生延时，时延的存在对控制器性能与互联电力系统安全运行造成的影响不容忽视，因此设计广域阻尼控制器时需考虑时延的影响。本文将广域互联系统作为研究对象，考虑信号在广域阻尼控制回路中的传输时延，针对低频振荡问题，研究计及时延的广域阻尼控制问题。针对低频振荡问题，设计单时延广域阻尼控制器。根据时延依赖稳定性理论，推导出全部状态量含时延的单时延依赖稳定性充分条件并设计出控制器。算例仿真验证了控制器能够显著提高两种低频振荡的阻尼比，同

7、时抑制联络线上的功率振荡。接着根据实际情况，忽略本地局部信号的传输时延，只考虑远方信号的传输时延进行单时延阻尼控制器设计，两区四机系统小扰动与三相故障仿真验证了控制器的有效性，同时研究了时延大小对控制器性能的影响并得出结论：控制器在不同的单时延下均能对系统产生阻尼作用，但随着时延的增加，控制效果会变差。针对低频振荡问题，考虑到实际电力系统中存在多个不相等时延的情况，设计一种多时延广域阻尼控制器，控制器能够在一定范围内的随机时延下产生阻尼作用。推导出全部状态量含一定范围随机时延的多时延依赖系统稳定性充分条件并设计控

8、制器。小干扰仿真验证了控制器的有效性，同时并得出结论：控制器在不同时延范围下均能对系统产生阻尼作用，但由于时延在一定范围内随机变化，所以系统最后稳定收敛于一定的范围内。针对低频振荡问题，设计一种分布式阻尼控制器，阻尼控制器的输入信号只使用本地及相邻通信节点的测量信息。运用图论的相关知识描述分布式阻尼控制器输入信号的通信拓扑特性，同时考虑广域系统中远方信号的传输时延，运用时