采用特征值法和Prony法相结合的PSS自适应控制

随着互联电力系统的规模日益增大,系统互联引发的低频振荡问题已成为危及电网安全运行、制约电网传输能力的最主要因素之一.通常采用离线配置电力系统稳定器(PSS)来实现抑制低频振荡的目的.但是由于电力系统的实时性,在发生大扰动时,事先整定好的PSS对电力系统低频振荡的抑制效果并不理想,因此考虑采用PSS的自适应控制.提出一种采用特征值分析法和Prony分析方法相结合的PSS自适应控制.低频振荡发生后,通过滑动数据窗的方法缩短Prony辨识时间,先辨识得到频率较高的振荡模式,选取主导振荡模式在线配置PSS,在Prony方法辨识出振荡模式之前采用离线配置参数.克服了Prony在线辨识在低频振荡应用中的局限性.通过对4机2区系统的分析,得出在线配置PSS相对于离线配置PSS的优越性.验证了通过Prony方法在线配置PSS参数的可行性.     

基于Prony方法的大型互联电网PSS参数优化设计

提出了一种完全基于仿真曲线Prony分析的电力系统稳定器(PSS)参数优化设计方法.该方法通过对仿真曲线的Prony分析辨识系统的弱阻尼区域振荡模式信息,以提高区域振荡模式下的阻尼为优化目标,在限定的参数空间中进行PSS参数优化设计.采用单纯形法对PSS参数进行优化,以Prony方法辨识的PSS参数作为单纯形区域的初始中心点可克服算法的收敛性问题.云南电网发电机组实际PSS参数优化设计的结果表明:在云南电网多种运行方式下,均可很好地抑制系统的区域振荡,验证了PSS参数优化设计方法的有效性和鲁棒性.所提出的基于Prony算法的PSS参数优化方法优于传统PSS设计方法,适用于大型互联电网发电机组的PSS设计.     

基于量测及智能优化算法的阻尼控制器协调设计

针对PSS与FACTS阻尼控制器的参数协调问题,提出了基于量测及智能优化算法的阻尼控制器协调设计方法。采用基于量测的Prony算法可以准确得到各机电振荡模式的特征值,采用微粒群优化算法可以有效协调优化阻尼控制器参数。仿真分析表明：PSS对提高本地模式及区间模式的阻尼比均有效,FACTS阻尼控制器则对提高区间模式阻尼比则更为有效,采用PSS与FACTS阻尼控制器的协调可以更好地抑制电力系统低频振荡。     

交直流电力系统PSS和直流附加控制的协调

针对当今大容量、远距离、多区域互联电网低频振荡现象严重的问题,提出了一种基于Prony算法的PSS和直流附加控制器协调运行的策略。该方法根据多代理分层控制的思想,首先利用Prony辨识全网系统,求出在没有配置PSS和直流附加控制时的系统振荡频率,利用相位补偿法优化PSS控制参数,有效地抑制局部振荡模式。当全网的局部振荡模式达到满意水平后,反复利用Prony对系统进行辨识,通过每次的辨识结果对直流附加控制器进行参数整定,逐渐把剩余区域间振荡模式消除。仿真研究表明,该控制策略有效抑制了贵广交直流系统的低频振荡,并具有一定的鲁棒性。     

标准测试系统中PSS参数协同优化与配置研究

选取IEEE-57节点测试系统进行振荡模式、阻尼特性和电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)投退分析,校核系统PSS配置的合理性及抑制低频振荡的效果。基于自适应加速粒子群算法分3步对测试系统进行PSS参数协同优化和配置,第一步对15号机PSS参数进行单机优化,对比系统阻尼;第二步对18号机进行PSS配置及其参数优化,提高测试系统阻尼;第三步对15、18号两机进行PSS参数协同优化,获得更高阻尼特性的参数。利用小干扰稳定时域仿真和普罗尼算法(Prony分析),验证得协同优化的PSS参数阻尼效果更好,系统动态安全稳定水平更高且PSS协同优化及配置方法有效可行。     

基于改进PSO算法的SSSC广域阻尼控制器设计

采用广域测量信号作为输入的静止同步串联补偿器(SSSC)附加阻尼控制(PSDC)可以有效抑制区间低频振荡。针对SSSC阻尼控制器的参数优化问题,提出了基于Prony和改进微粒群优化(PSO)算法的参数优化设计方法。通过对输出信号的Prony分析可以快速准确得出振荡模式的特征值,进而计算出阻尼比。PSO算法中惯性权重取值对算法收敛性起到了至关重要的作用,所提改进PSO算法通过T-S模糊规则自适应更新惯性权重取值,改善了算法的收敛性。仿真算例验证了所提设计方法的有效性。     

PSS与储能装置的协调控制及参数优化研究

针对电力系统中多种控制器间参数配合不合理的问题,结合电力系统低频振荡的抑制问题,对电力系统稳定器(PSS)与储能装置的协调优化进行研究。基于电力系统分析综合程序(PSASP),分析PSS、储能装置的控制逻辑,并基于PSASP的用户自定义模块搭建储能装置控制模型。针对PSS与储能装置对应的参数优化模型,利用细菌群体趋药性(BCC)算法,进行PSS和储能控制器的参数优化分析。以四机两区系统模型为例对协调优化方法进行验证,特征值分析结果及时域仿真测试结果表明,经协调优化后的控制器参数能够有效抑制低频振荡,提高电力系统动态稳定性。     

交直流并联电力系统PSS和直流附加控制器协调优化设计

针对远距离、多区域交直流互联电网低频振荡现象,提出了一种基于改进矩阵束算法的PSS和直流附加控制器协调运行的优化设计。具体包括利用改进矩阵束算法对全网系统辨识,得出系统在没有配置PSS和直流附加控制器时的振荡频率和阻尼比,设定协调优化的目标函数,利用共轭轨迹法优化PSS和直流附加控制器参数;反复利用改进矩阵束算法对系统进行辨识,不断优化协调参数,直到系统逐渐消除低频振荡。仿真结果表明,该协调优化设计可有效抑制电力系统低频振荡,增加系统阻尼,提高系统稳定性。     

自适应混沌粒子群算法在PSS设计中的应用

该文采用一种改进的粒子群算法PSO———自适应混沌粒子群算法ACPSO,对多机电力系统稳定器参数进行优化设计,以抑制系统低频振荡。该算法通过混沌初始化粒子群,在迭代计算过程中根据粒子的适应值自适应地调整算法惯性系数,从而可以获得更好的全局搜索能力和收敛速度。选取系统机电振荡模式最小阻尼比最大化为目标函数,将PSS参数优化转换为带不等式约束的非线性优化问题。以3机9节点系统为例,特征值和非线性仿真结果表明,运用该方法设计的PSS能够有效地抑制外界扰动引起的低频振荡。     

BFO-PSO混合算法的PSS参数优化设计

针对传统PSS参数设计问题,文中基于细菌觅食-微粒群混合优化算法,提出一种协调优化PSS参数的新方法。为了提高电力系统机电振荡模式的阻尼和增加系统的鲁棒性,将阻尼控制器参数设计问题归结为带有不等式约束的目标优化问题,并在目标函数中考虑了多种运行方式,采用细菌觅食-微粒群混合优化算法求解优化问题设计PSS参数。最后通过算例验证了该方法的合理性,是一种对多种运行方式具有良好鲁棒性的阻尼控制器参数优化方法,有效地抑制了低频振荡。     

基于改进多信号Prony算法的低频振荡传递函数降阶辨识及PSS的设计

为克服现代大规模电力系统分析的“维数灾”及电力电子元件难以用精确数学模型分析的问题，引入多信号到基于奇异值–总体最小二乘法的改进Prony算法中。在小波变换消噪和滤波的基础上，建立多信号的样本函数矩阵来提高辨识的准确性，在多信号的样本函数矩阵的基础上辨识振荡特征，并将计算结果应用到传递函数辨识中，然后依据辨识传递函数采用极点配置法进行电力系统稳定器(power system stabilizer，PSS)设计。IEEE 4机11节点系统验证了多信号改进算法对于信号特征和传递函数辨识结果的正确性和全面性，PSS加入实际仿真系统的效果说明了利用改进算法设计出的PSS效果优于利用传统线性化数学模型设计的PSS。     

基于量测的PSS最优安装地点

PSS的最佳安装地点选取是PSS控制的重要研究内容之一.介绍了特性向量与留数的概念及其关系,以仿真分析探讨了基于Prony算法辨识留数的可行性.提出了基于测量数据的PSS最优安装地点选取方法,并通过算例验证了所提分析方法的有效性.     

基于模式综合分析法的联络线功率振荡抑制措施

目前，通过合理地配置电力系统稳定器（PSS）来抑制联络线功率振荡仍然是最经济可行的方法，这需要确定与联络线振荡模式强相关的机组并对相应PSS的参数进行优化，为此，提出了模式综合分析法。该方法通过时域仿真将Prony分析法与特征值法相结合，不但能够分析联络线功率振荡的主导振荡模式及其基本信息，还能给出该振荡模式的模态信息，从而为PSS安装地点的选择提供了依据;同时，引入两点拟合法优化PSS的参数，使其在较宽频带范围内提供超前相位，从而能够抑制多个振荡模式。对某实际电网的仿真结果验证了该方法的有效性。     

A fuzzy logic-based self tuning power system stabilizer optimized with a genetic algorithm

This paper presents an approach for designing power system stabilizers (PSS) with a fuzzy logic based parameter tuner. In the initial design step, Prony analysis is used to identify linear models for the synchronous generator at a large number of operating points, consisting of various power outputs and machine terminal voltages. Next, optimal parameter settings for a conventional PSS are generated using the linearized models. From the operating point settings, a selection of fuzzy rules is used to tune the stabilizer parameters online according to real-time measurements. The membership functions of the fuzzy parameter tuner are optimized using a genetic algorithm (GA). Simulation studies show that the proposed stabilizer performs well over a wide range of operating conditions and provides better dynamic performance than a fixed parameter PSS.     

电力系统大扰动下振荡抑制及暂态稳定性分析

采用电力系统稳定器和静止无功补偿器可以有效地抑制系统振荡。分析了电力系统稳定器和静止无功补偿器的数学模型,采用Prony算法找出主导振荡模式,并进行系统建模仿真,研究了两者在电力系统中的协调运行问题。仿真结果表明该方法对提高电力系统暂态稳定性具有良好的效果。     

基于Prony方法的电力系统振荡模式分析及PSS参数设计

Prony分析是获取系统振荡模式的一种非常有效的分析方法,它可以通过给定输入信号下的响应直接估计系统的振荡频率、阻尼、幅值和相对相位。文章介绍了基于Prony分析的电力系统等值线性模型的辨识方法,对传统的Prony方法进一步扩充,考虑了输入信号对输出信号的影响,得到了系统的传递函数,并根据其相应留数,采用留数方法对电力系统稳定器(PSS)进行了参数的协调配置。两个算例的仿真结果证明了该方法在系统振荡模式分析和PSS参数设计中的有效性。