基于广域测量系统的电力系统稳定器配置方案.pdf

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1、?基于广域测量系统的电力系统稳定器配置方案基于广域测量系统的电力系统稳定器配置方案作者：杨培宏，刘达，YANG Pei-hong，LIU Da作者单位：杨培宏,YANG Pei-hong(内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包,头014010)，刘达,LIU Da(华北电力大学工商管理学院,北京,102206)刊名：陕西电力英文刊名：SHAANXI ELECTRIC POWER年，卷(期)：2009，37(4)被引用次数：0次 参考文献(8条)参考文献(8条)1.常乃超.兰洲.甘德强 广域测量系统在电力系统分析及控制中的应用综述期刊论文-电网技术 2005(10)2.刘红超.雷宪章.李兴源 互联

2、电力系统中PSS的全局协调优化期刊论文-电网技术 2006(08)3.郝正航.李少波.周杰娜 多机电力系统PSS参数优化新方法期刊论文-控制理论与应用 2008(04)4.邓集祥.贺建明.姚天亮 大区域联网条件下四川电网低频振荡分析期刊论文-电网技术 2008(17)5.危雪.周云海.胡翔勇 基于小干扰稳定分析的电力系统稳定器配置研究期刊论文-广东电力 2008(11)6.邓集祥.叶静.葛文红 电力系统稳定器配置的一种新方法期刊论文-东北电力大学学报 2008(01)7.张贤达 现代信号处理 19958.SMITH J R.FATEHI F.WOODS C S Transfer Functio

3、n Identification in Power System Applications 1993(03)相似文献(10条)相似文献(10条)1.学位论文 梁睿灵 基于广域测量系统的电力系统稳定器的研究 2008 本文在广泛阅读国内外大量广域测量系统、电力系统稳定器及相关方面的参考文献基础上，做了如下的研究工作:在阐述低频振荡产生机理的基础上，列举了目前抑制低频振荡的一些措施及原则:优先考虑PSS；列举和分析了目前研究低频振荡的基本方法，即:特征值分析方法与Prony分析法，通过两种分析方法的对比得出，在实际系统中后者更便于PSS等控制器的设计。阐述了基于GPS的广域测量系统WAMS的结构，

4、并对其在控制方面的应用作了初步的分析；并分析了广域控制的可能性与必要性。在分析和借鉴以前研究的基础上，详细分析了Prony算法及改进Prony算法。通过改进Prony算法可以在线准确提取振荡数据的振荡特征，为进一步分析振荡模式，继而为基于广域测量系统WAMS设计广域电力系统稳定器提供了有力的在线分析工具。将基于GPS的广域测量系统和Prony方法相结合，提出了广域电力系统稳定器在线设计的初步概念，论述了其基本工作原理；并分析了基于Prony分析下的参与因子计算方法以及PSS参数的整定方法。以36节点系统为例，在母线19与母线30之间支路发生三相短路故障，0秒发生故障，0.12秒切除，不采取其它

5、紧急措施的运行方式下，通过PSASP综合仿真程序对特征值分析与Prony分析进行了比较，验证了Prorly分析的有效性；并对不同配置PSS的振荡模式进行分析，验证了广域PSS的有效性，这使得工程实际中的实时阻尼控制成为可能。2.会议论文 周海强.鞠平 基于PRONY算法的电力系统稳定器优化设计 2005 建立了基于广域测量系统(WAMS-Wide Area Measurement System)和PRONY算法的对系统低频振荡进行准实时监控的方法，指出传统的使用局部信号进行反馈控制以及取与最低频率振荡模式强相关机组作首选安装地的局限，提出在不违背经济性的前提下，针对低频段其它欠阻尼机电模式在合

6、适的地点加装PSS，并考虑它们的协调控制，算例表明按新方法设计的控制器具有更好的适应性。3.会议论文 张正凯 采用全局信号的电力系统稳定器参数优化设计 2005 电力系统中抑制低频振荡的一般方法是在励磁调节器上装设电力系统稳定器(PSS)。而传统的PSS因局限于反馈本地信号而不能很好地抑制区域模式。本文针对区域模式装设引入远方信号的PSS，针对地区模式装设引入本地信号的PSS，远方信号和本地信号共同组成抑制低频振荡的全局信号。根据参与因子确定所有PSS装设地点，并应用遗传算法对其进行参数协调。算例表明，本文提出的方案能够较好地抑制低频振荡。4.学位论文 王志军 基于广域测量系统的电力系统稳定器

7、研究 2006 随着全国电网互联工程的持续进行，我国电网规模越来越大，运行方式越来越复杂，电力系统的稳定问题日益突出，尤其以电力系统低频振荡问题最为常见。传统的电力系统稳定器(PSS)，往往只采用机组本地信号，虽然对局部振荡模式有很好的阻尼作用，但对区域间振荡模式的抑制效果欠佳。在基于GPS的同步相量测量技术、计算机网络技术和现代通讯技术的基础上发展起来的广域测量系统(WAMS)，为电力系统实时状态同步监测搭建了一个很好的平台。不同区域的状态量之间(如和w )往往能够表征区间振荡的特点，因此利用WAMS提供的广域信息来设计电力系统稳定器是现实可行的。当然，在广域测量系统的环境下，通讯的延迟时间

8、是不可忽略的。本文以经典的小扰动分析方法为手段，在电力系统广域测量系统的背景下，同时采用本地信号和广域信号，基于留数方法和线性矩阵不等式理论，探讨了电力系统稳定器的设计，使之对局部振荡和区间振荡都能很好地抑制，且提高系统的稳定性。本文完成的主要工作如下:1、首先介绍了低频振荡问题的概念、机理，阐述了小扰动稳定分析的理论知识，在此基础上，对多机系统进行了线性化，得到状态空间方程。2、介绍了广域测量系统的组成和结构及其在控制方面的应用，探讨了广域控制的结构和用于阻尼控制的可能性。3、分析了广域测量系统的通讯延时，比较了控制器设计时处理时滞影响的三种方法，得出了初步的结论。4、在上述基础上，提出了考

9、虑广域时滞影响的电力系统稳定器的设计方案，对其结构、位置和输入信号选择做了详细的论述，最后用四机系统进行了仿真验证。5.期刊论文 袁野.程林.孙元章.肖峰.张剑云.YUAN Ye.CHENG Lin.SUN Yuanzhang.XIAO Feng.ZHANG Jianyun 基于系统留数矩阵的广域PSS设计-电力系统自动化2007,31(24)电力系统低频振荡严重影响电网的稳定运行.传统的电力系统稳定器(PSS)采用本地机组信号,不能有效提高系统阻尼.广域测量系统使得电力系统向广域观测与控制的方向发展.文中使用反馈信号机组和控制机组相分离的设计思想,提出根据转子角频率对振荡模式的能观度选取反馈

10、信号机组,根据PSS输出信号对振荡模式的能控度选取控制机组,从而构成广域PSS控制回路.基于留数矩阵的分析表明了这种广域PSS控制策略具有比本地信号PSS更强的能观性和能控性.最后给出了基于留数的广域PSS参数设计方法.16机系统上的仿真结果表明,基于留数矩阵进行设计的广域PSS能更有效地抑制系统低频振荡,提高互联电网的稳定性.6.学位论文 石颉 基于广域测量系统的电力系统阻尼控制器设计 2006 本文针对制约大型互联电网跨区域送电能力提高的主要障碍-区域间低频振荡问题，在考虑广域信号传输时延的前提下，提出了几种基于同步相量测量单元(Phasor MeasurementUnit，PMU)及广域

11、测量系统(Wide-Area Measurement/Monitoring System，WAMS)的广域阻尼控制器的设计方法，为提高大型互联电力系统的动态性能进行了有益的探索。(1)提出了一种基于进化策略的广域电力系统稳定器(PSS)设计方法。较为详细的分析了时延对系统稳定性的影响，并提出了时延的处理方法，使闭环系统变为不显含时延项的控制系统，并应用进化策略整定PSS参数。所得PSS控制器使系统的最大允许时间延迟增大，增强了系统对时延的鲁棒性。该方法能使控制系统不显含时延，从而可用无时延的分析与设计方法对系统进行分析。(2)提出了基于H回路成形技术的广域H控制器的设计方法。由于实际电力系统中

12、不可避免的存在多种不确定性，提高电力系统控制器的鲁棒性能成为一个重要的课题。文章在考虑广域信号传输时延的情况下，对开环电力系统状态空间模型，应用回路成形技术使线性化的开环电力系统模型具有期望的特性，采用规范互质分解理论对成形后的摄动系统模型进行鲁棒镇定控制器设计。与不考虑时延设计的控制器相比，该控制器不仅具有很好的阻尼特性及鲁棒性能，同时能使闭环系统容忍更大的时延。(3)提出了基于线性矩阵不等式(LMI)理论的电力系统广域状态反馈控制器的设计方法。考虑到时滞系统控制精度的要求，有必要建立精确的显含时延项的数学模型(时滞系统模型)。另一方面，权函数的选择一直是H控制器的设计难点。文章根据实际电力

13、系统的特点构造了部分状态含时延的广域状态反馈控制器，应用线性矩阵不等式理论提出了时滞依赖的稳定性条件，并对该问题进行了求解。根据该条件不仅能得到一组保证系统稳定的控制器，而且可以得到保证系统稳定的最大允许时间延迟。与H控制器的设计方法相比，此方法克服了权函数的选择这一难题，在方法上更具优越性。7.期刊论文 谢小荣.肖晋宇.童陆园.韩英铎 采用广域测量信号的互联电网区间阻尼控制-电力系统自动化2004,28(2)在大型互联电力系统中,区间模式的低频振荡是限制传输能力的严重瓶颈之一,而经典阻尼控制(如PSS)因限于局部测量不能很好地解决这个问题.迅速发展的广域测量系统能在全网范围内精确测量和高速传

14、递机组相对功角和角频率等量,使得采用广域测量信号构成全局性的区间阻尼控制系统成为可能,进而为提高互联电网的功角稳定性和传输容量提供了契机.文中在一个简单的2区4机电力系统中,研究了采用广域测量信号实现励磁控制器区间阻尼控制环节的设计原理、实现方法和仿真效果,说明了基于广域测量系统的区间阻尼控制能有效抑制区间低频振荡和提高互联系统的传输容量,而且可工程实现.同时就设计适用于复杂电力系统的广域阻尼控制系统提出了一些关键性理论和实际问题,以供进一步深入研究.8.期刊论文 郭成.李群湛.王德林.GUO Cheng.LI Qunzhan.WANG Delin 互联电力系统低频振荡的广域Prony分析-电

15、力自动化设备2009,29(5)基于广域测量系统及机电扰动的传播特性提出了低频振荡模式辨识新思想:在各供电区域选择一台发电机,在某一时刻同时在其机端施加一个小扰动,然后同时对每个区域的发电机电功率信号进行Prony分析,依据振荡的幅值可准确得出所有机电振荡模式.采用基于Prony分析的留数法可得到各发电机对振荡模式的参与程度.基于此提出低频振荡的广域Prony分析方案,由数据预处理、模型阶数选取、振荡模式分析、模式留数分析、预测分析等模块构成,可准确辨识出低频振荡所有模式、确定阻尼控制器的选取和PSS最优安装地点,同时可为电力系统的紧急控制提供必要的预测数据.9.学位论文 敖伟智 基于广域测量

16、系统的电力系统实时阻尼控制研究 2006 全国电网的互联使区域间的低频振荡成为威胁系统稳定的关键因素之一，而基于全球定位系统(GPS)的广域测量系统(WAMS)的发展和应用为在线实时抑制和控制低频振荡提供了契机，本文结合南方电网及贵州电网实际，在现有的研究基础上，做了如下的研究工作：1、在阐述低频振荡基本原理的基础上，列举和分析了目前研究低频振荡的基本方法，指出了各自存在的不足。随着广域测量系统的建立，对全网进行实时监测成为可能，这为用Prony方法在线分析系统的低频振荡提供了契机，因此，本文阐述了Prony算法的数学描述和特点。2、基于小信号稳定分析的基础上，研究了电力系统的阻尼特性，阐述了

17、多机电力系统振荡模式的分类与筛选方法。另外，针对人们普遍认为系统总阻尼是系统状态矩阵的迹也就是系统状态矩阵所有特征根之和，引出阻尼守恒定律，由此进一步探讨了多机系统低频振荡模式阻尼分配规律。3、本文对基于GPS的广域测量系统做了简要介绍，并将广域测量系统和Prorly方法相结合，提出了广域电力系统稳定器的概念，论述了其基本工作原理，并就PSS的在线设定，提出了基于Prony分析下的参与因子计算方法，通过PSASP综合程序进行了仿真验算，使得实时阻尼控制成为可能。4、针对在系统运行方式变化时，离线情况下如何对系统进行实时阻尼控制的问题，本文提出了机组-功率终端结构模型，得出一定运行方式下机组对功

18、率终端的振荡模态是机组固有特性的结论。5、最后本文应用BPA仿真程序结合Prony算法，在一定运行方式下辨识出贵州电力系统部分机组的振荡模态。通过比较分析，验证了机组-功率终端结构模型的J下确性，并得出机组振荡模态的分布规律。再从中选取某个机组，以辨识出的振荡模态对该机组PSS参数进行合理设定，并通过BPA仿真得到验证。10.期刊论文 袁野.程林.孙元章.YUAN Ye.CHENG Lin.SUN Yuanzhang 采用广域测量信号的2级PSS控制策略-电力系统自动化2006,30(24)提出电力系统稳定器(PSS)的输入信号由本地测量信号和广域测量信号组成,从而构成2级PSS控制.本地测量信号采用本地发电机角频率,广域测量信号分别采用联络线功率和区间相对角频率.分析表明广域反馈具有相位稳定的特点,可以根据参与因子和传递函数留数选取广域测量信号,通过模式辨识进行2级PSS控制,抑制区间低频振荡.2区域电力系统上的仿真结果表明,2级PSS控制能有效抑制区间低频振荡,提高互联系统的传输容量,适用的频率范围广.本文链接：http:/