考虑饱和影响的电力系统广域阻尼控制器设计

发布时间：2024-11-03 06:23

　　 广域阻尼控制器是抑制电力系统区间低频振荡的一种有效方法,但实际系统中执行器一般存在饱和现象。为此提出一种抗饱和补偿器设计方法。首先通过引入饱和函数建立考虑执行器饱和的电力系统模型;其次采用现代抗饱和技术,分2步进行抗饱和补偿器设计。第一步不考虑饱和环节,采用鲁棒控制理论对闭环电力系统进行H∞控制器设计,以确保系统的稳定性;第二步针对饱和环节,基于Lyapunov稳定理论提出抗饱和补偿器设计方法,设计抗饱和补偿器进行补偿,以抑制执行器饱和对控制器性能的影响。最后,将该抗饱和控制器应用到2区4机电力系统模型。仿真结果表明,相比不考虑执行器饱和的线性控制器,根据所提方法设计的抗饱和补偿器可以有效抑制饱和环节对线性控制器性能的影响,能够显著提高电力系统对饱和的抑制能力。

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【部分图文】：

在实际电力系统中，往往由于控制器输出限制等约束条件，使得控制器的输出限制在有界范围内，典型的饱和非线性如图1所示。图1所示饱和函数的数学描述为：

图2为考虑执行器饱和的控制系统框图。图中，uref为参考输入；z为系统测量输出。由于饱和环节的存在，控制器的输出受到约束，导致控制器性能变差，往往使得控制器达不到预期的控制效果[15-16]。当控制器输出发生饱和现象时，控制器持续根据误差值进行控制量的累加，导致控制量yc会变得非....

考虑到饱和环节对控制器性能造成的影响，本文首先在不考虑执行器饱和的情况下采用H∞回路成形法来设计线性控制器；再考虑执行器饱和环节，设计抗饱和补偿器以减小执行器饱和对控制器控制性能的不良影响。图3为本文抗饱和控制框图，其中对控制器和抗饱和补偿器分别进行设计。图中，Vref为参考输入....

求取特征根，分析系统的模态，得到系统的振荡模式如表1所示。由表1可知，模式1和模式2为局部振荡模式，而模式3为区间振荡模式，因此必须加入广域阻尼控制器来抑制模式3的低频振荡才能保证系统稳定运行。通过留数矩阵法进行计算，对于模式1,1号机组为主导机组，所以1号机组安装一个PSS；对....

本文编号：4010821