基于ARX模型和人工免疫系统理论的电力系统广域阻尼控制方法研究

发布时间：2023-03-26 19:47

　　随着我国互联电网规模逐渐扩大,电力系统结构越来越复杂,由此产生的低频振荡问题严重威胁着电力系统的安全稳定运行。如何对低频振荡进行抑制的研究成为了学者探究的热点问题。阻尼控制是对低频振荡抑制的有效方法之一,而广域量测系统(Wide-area Measurement System,WAMS)能够提供互联电网中重要机组与节点的同步测量数据,这使它成为阻尼控制的一项强力辅助工具。本文围绕广域阻尼控制器的设计从广域控制回路选取、控制器结构设计、参数配置方法等方面展开研究,做了以下研究工作:1)针对广域阻尼控制器安装地点与控制信号选取的问题,本文基于具有多输入输出项的自回归各态历经模型(AutoRegressive eXogenous,ARX)辨识方法用于广域控制回路选取。通常基于量测数据的低频振荡辨识只对单一信号进行处理和分析,不能较好地掌握系统中数个振荡模态之间的关系。所提方法结合发电机组控制系统响应特性通过降阶提取系统内的动态振荡特性得到系统低阶传递函数模型,计算留数指标对广域控制回路进行选取。仿真表明所提方法计算简便,可准确识别系统振荡模态,能够选取最佳控制回路。2)针对传统电力系统稳定器...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 低频振荡产生机理研究现状
        1.2.2 广域量测系统发展现状
        1.2.3 基于WAMS的广域阻尼控制研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 电力系统低频振荡问题相关建模及分析
    2.1 基本电力系统模型
        2.1.1 单机无穷大系统数学模型
        2.1.2 多机系统数学模型
    2.2 考虑广域阻尼控制器的电力系统模型
        2.2.1 含WADC的电力系统建模
        2.2.2 含WADC的模型分析
    2.3 本章小结
第3章 基于ARX模型的广域阻尼控制器安装地点和反馈控制信号选取研究
    3.1 ARX模型辨识基本原理
        3.1.1 全阶系统与量测系统的关系
        3.1.2 MIMO ARX辨识模型
    3.2 广域阻尼控制回路选取方法
        3.2.1 待辨识信号选择
        3.2.2 ARX模型估计
        3.2.3 ARX模型校验
        3.2.4 安装地点与反馈控制信号选择
    3.3 广域阻尼控制回路选取流程
    3.4 算例分析
    3.5 本章小结
第4章 基于人工免疫系统理论的广域阻尼控制方法研究
    4.1 人工免疫系统理论概述
    4.2 人工免疫广域阻尼控制方法
        4.2.1 人工免疫广域阻尼控制原理
        4.2.2 先天性免疫控制环节
        4.2.3 自适应性免疫控制环节
    4.3 烟花优化算法
        4.3.1 烟花算法基本思想
        4.3.2 改进型烟花算法(IFWA)
        4.3.3 IFWA算法性能测试
    4.4 基于IFWA算法的人工免疫广域阻尼控制器参数配置方法
        4.4.1 优化数学模型
        4.4.2 参数配置原理
        4.4.3 优化步骤
    4.5 人工免疫广域阻尼控制器总体设计流程
    4.6 算例分析
        4.6.1 四机两区系统
        4.6.2 十机三十九节点系统
    4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3771602