时间延迟对电力系统稳定器性能的影响

《时间延迟对电力系统稳定器性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第13期继电器Vo1．34No．132006年7月1日RELAYJu1．1，200621时间延迟对电力系统稳定器性能的影响石颉，王成山(天津大学电气与自动化工程学院，天津300072)摘要：应用电力系统稳定器(PSS)抑制区域间低频振荡模式时，常需要广域信息作为反馈信号。由于广域信息传输距离长，传输的时间延迟不可忽略。较大的时延对PSS的性能有很大的影响。文章应用能控性及能观性指标确定PSS控制回路，采用进化策略整定PSS参数。为了有效地分析时延对闭环系统性能的影响，文章应用Pade逼近法近似时延项e一，并把时延表示为状态空间

2、形式，从而可以分析该时延对系统的影响。以4机系统为例进行了非线性仿真，说明了方法的有效性。关键词：电力系统稳定器；区间振荡模式；广域信息；时间延迟；进化策略；Pade逼近中图分类号：TM712文献标识码：A文章编号：1003-4897(2006)13-0021-040引言1电力系统稳定器设计自二十世纪70年代以来，许多国家的电力系统1．1控制系统模型引入在运行中都发生了低频振荡问题。随着我国电网大闭环控制系统如图1所示，G()表示开环电力区互联，低频振荡现象也越来越出¨。应用PSS系统模型，可用下式表示：抑制系统低频振荡是一种经济有效的方法。然而随f(t)=AlXl(t)+BlUl

3、(t)⋯着系统规模的扩大，振荡往往涉及多个区域，系统的【yl(f)=ClXl(f)主导振荡模式多为区间振荡模式。传统的PSS设计其中：。为凡。维状态相量；U。为r维输入；Y。为m方法已经不能达到理想的效果，而应用区域间维输出；A。、。、C。为相应维数的状态、输入和输出的广域信号进行控制的效果更好。PMU(pha—矩阵。K()为PSS，其状态空间表达式为sormeasurementunit)和WAMS(wideareameasure—f(t)=A2X2(t)+2(t)，^、mentsystem)的出现为获取广域信息提供了新手段。【y2(t)=CX2(t)文献[9]提出了采用广域测量信

4、号实现励磁控制器其中：为凡维状态相量；U2为m维输入；y2为r维输出；A、、为PSS的状态、输入和输出矩阵。区间阻尼控制环节的方法，文献[10]中提出了一个两级PSS的设计方法，也能达到很好的效果。上述方法多没有考虑信号传输时延的影响。广域信号的传输时延往往会恶化系统性能，使控制器图1闭环控制系统方框图达不到理想的控制效果。为了正确地模拟实际系统Fig．1Blockdiagramoftheclosedloopsystem的运行状态，考虑时延的影响是必需的，这对于分析实际控制系统的性能有着重要的意义。文献[11，1．2电力系统稳定器设计1．2．1广域控制回路的选择12]论述了时间延迟

5、的处理方法以及对系统稳定性PSS及励磁系统的方框图如图2所示。的影响。文章详细讨论了信号传输的时间延迟对闭环系统稳定性的影响。应用Pade逼近近似时延，并写成状态空间形式，从而可分析在有时延情况下闭环系图2PSS及励磁系统的方框图统的稳定性，为该类问题提供了一条有效的途径。Fig．2BlockdiagramofexcitationwithPSS基金项目：国家自然科学基金资助项目(50595412)针对线性化后的开环电力系统，G()可表示维普资讯http://www.cqvip.com22继电器为：题的适应度函数，根据求解得到的每一个个体的适r△=2·△应度，来选择淘汰个体，不断进化

6、，直至设定的终止l△=日I1(一△P一DAta)准则¨。选定PSS控制回路后，求出闭环系统的所有特{△=[△Efd一△E一(d—d)△，d]征值，并确定机电振荡模式。对某个模式A=+l△d=；[一AEd+(q—q)△，q]j，评价其是否为弱阻尼振荡模式最直接的指标就L△Efd=(一△Efd+K(AVs—A))是阻尼比：=一tr／~／+，所以采用为适应度(3)最合适，设目标函数为：K(S)(即PSS)可表示为：J=min()i∈机电振荡模式AVl=K·△一AVl，考虑到实际参数的限制，可定义PSS参数协调{△=巧·。·A。+(AV。一A’，2)(4)的带约束条件的优化问题为：【△’，

7、s=。··A’，2+。(Av2一AV)fmaxJ其中：黑体表示矩阵相量。对rt机系统，X．=[S．t．ki