PSS与VSC-HVDC附加阻尼控制器参数协调优化设计

将含参数约束的线性优化方法应用于交\直流混合系统的电力系统稳定器和基于电压源型换流器的高压直流输电系统附加阻尼控制器的参数协调优化中。该算法考虑了不同阻尼控制方式间的相互影响和作用,在迭代过程中通过修正优化可行域区间,使系统低频振荡模式对应的特征根最终移动到复平面上期望区域内。系统的特征值分析和时域仿真结果验证了上述方法的有效性和实用性。     

异步化汽轮发电机和PSS装置阻尼特性的比较研究

建立了加装PSS并考虑等效阻尼绕组作用的同步汽轮发电机单机无穷大系统线性化数学模型;同时建立了双通道励磁控制策略下异步化汽轮发电机在同步旋转X-Y轴系下的单机无穷大系统线性化数学模型。利用所建模型,对加装PSS后同步汽轮发电机的阻尼特性与采用双通道励磁控制策略的异步化汽轮发电机进行了分析和比较。通过比较,揭示了加装PSS后同步汽轮发电机阻尼特性得到改善的原因,分析了异步化汽轮发电机阻尼特性与励磁控制系数的关系,指出异步化汽轮发电机的同步转矩系数和阻尼转矩系数与发电机运行状态无关,明确异步化汽轮发电机在提高电力系统稳定性方面比PSS装置更具优势。     

双馈风电机组附加阻尼控制器与同步发电机PSS协调设计

针对大规模双馈风电机组接入电力系统后的区间低频振荡问题,提出了一种协调双馈风电机组附加阻尼控制器和同步发电机电力系统稳定器(PSS)的设计策略。首先,考虑风电机组的机械部分、电气部分和控制结构,建立了双馈风电机组的机电暂态模型和附加阻尼控制器模型。在闭环电力系统线性化模型的基础上,提出利用动态指标值的优化模型来协调整定双馈风电机组附加阻尼控制器和同步发电机PSS的控制参数,并使用粒子群算法求解优化模型的全局最优解。最后,通过2个标准仿真系统算例,对比传统的阻尼控制器设计策略,验证了所设计策略的有效性和实用性。     

广域阻尼控制器和STATCOM控制器协调设计

为了改善互联电力系统阻尼,研究了广域阻尼控制器和静止同步补偿器(STATCOM)的控制器参数全局优化方法.首先介绍了广域阻尼控制器和STATCOM及其控制器数学模型,然后描述了改进的细菌觅食优化(BFO)算法.用Matlab编程,按BFO方法优化控制器参数以使ITSE型适应度值最小.适应度值是通过解电力系统微分-代数方...     

发电机阻尼与电力系统稳定器试验——发电机负载阶跃响应

通过实例介绍了发电机励磁系统带有附加反馈控制及无附加反馈时对低频振荡阻尼的试验方法,比较了各种现场试验,表明发电机负载阶跃响应是最简捷的检查PSS效果及调整PSS参数的方法。中提出了弱阻尼界定的初步意见,并说明计算弱阻尼时应考虑发电机组的阻尼系统。     

广域阻尼控制器和STATCOM控制器协调设计

为了改善互联电力系统阻尼,研究了广域阻尼控制器和静止同步补偿器(STATCOM)的控制器参数全局优化方法.首先介绍了广域阻尼控制器和STATCOM及其控制器数学模型,然后描述了改进的细菌觅食优化(BFO)算法.用Matlab编程,按BFO方法优化控制器参数以使ITSE型适应度值最小.适应度值是通过解电力系统微分-代数方程求得.10机39母线新英格兰系统被用于测试协调设计方法.仿真测试表明,广域阻尼控制器和STATCOM控制器的协调设计能增强电力系统动态稳定性.     

PSS控制过程中的借阻尼现象与负阻尼效应

根据考虑PSS控制的线性化系统模型，利用特征值的数学性质，揭示了PSS控制过程中的借阻尼现象，即：PSS提供给机电振荡模式的阻尼是从非机电模式转移来的。另外，结合三机系统算例并通过相量图分析，阐明了多机系统PSS控制过程中的负阻尼效应现象，即：PSS在增加一些机电振荡模式阻尼的同时，将减少另一些机电振荡模式阻尼，并指出负阻尼效应现象是多机系统的一种本质特性。因此，PSS在系统中要合理地配置和恰当地选择参数，以使系统机电振荡模式能够从非机电模式那里“借”来足够而合理的阻尼。所以，PSS在系统中要合理地配置和恰当地选择参数，以使系统机电振荡模式能够从非机电模式那里“借”来足够而合理的阻尼。     

汽轮发电机励磁系统PSS参数优化

介绍了某厂汽轮机的设备参数,说明了电力系统稳定器（PSS）参数优化的必要性,阐述了PSS的工作原理及其参数整定原则,并具体分析了对所辖电厂发电机组进行励磁系统PSS功能优化的试验,为同类型机组的PSS参数整定提供了借鉴.     

互联电力系统中PSS的全局协调优化

分析了互联电力系统中常规分散、局部设计的PSS之间可能存在的不良相互作用,指出了对相关机组的PSS进行全局协调优化的必要性,并提出了一种多机互联系统中常规 PSS的全局协调优化方法。该方法使用在NETOMAC程序中实现的非线性优化算法,其主要目标是同时优化具有因定参数的PSS的预选参数,以处理电力系统复杂的非线性特性,通过最小化包含相关发电机转子振荡模式和区域间振荡特性的非显式目标函数,使互联电力系统在暂态条件下功率振荡的阻尼特性得到全面改善,因而该方法对大规模电力系统中控制器的全局协调具有独特的优势。4机测试系统和欧洲电网的仿真结果证明了文中所提方法的有效性和鲁棒性。     

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。     

Coordinated design of probabilistic PSS and SVC damping controllers

This paper presents an application of probabilistic theory to the coordinated design of power system stabilizers (PSSs) and FACTS controllers, taking static VAr system (SVC) as an example. The aim is to enhance the damping of multi electro-mechanical modes in a multimachine system over a large and pre-specified set of operating conditions. In this work, conventional eigenvalue analysis is extended to the probabilistic environment in which the statistical nature of eigenvalues corresponding to different operating conditions is described by their expectations and variances. Probabilistic sensitivity indices (PSIs) are used for robust damping controller site selection and for optimization objective functions. A probabilistic eigenvalue-based objective function is employed for coordinated design of PSS and SVC controller parameters. The effectiveness of the proposed controllers is demonstrated on an 8-machine system.     

基于阻尼灵敏度指标的PSS参数优化

针对区域互联网系统中PSS安装数量不断增多、参数优化困难的问题,提出一种基于灵敏度指标的PSS参数优化的方法。采用局部优化代替全局优化策略,以特征值灵敏度分析方法为基础,通过阻尼比灵敏度指标来选取每个机电模式下的强相关参数,采用自适应遗传算法（AGA）对选取出来的PSS参数进行局部优化,从而减小计算量,增加计算速度,避免出现维数灾问题。通过新英格兰系统的算例分析,表明该方法可有效地达到全局优化的相似作用,满足系统安全稳定运行的要求。     

基于零动态理论PSS参数与STATCOM协调设计及其在含风电机组系统中的应用

励磁系统和FACTS装置的不协调设计会导致电网的鲁棒性变差。基于多输入多输出系统的励磁控制装置和STATCOM数学模型,利用零动态设计原理对系统PSS参数与STATCOM进行协调设计,分别在PSS与STATCOM协调和不协调两种情况下,应用DIgSILENT/PowerFactory软件对系统进行仿真,根据仿真结果得出,零动态设计原理可以显著提升含风电多机系统的动态稳定性且具有优良的品质。     

基于电气阻尼计算的STATCOM次同步振荡控制器设计

文中提出了一种基于电气阻尼计算的STATCOM对次同步振荡的策略。首先推导了含STATCOM系统的简化电磁转矩和电气阻尼表达式,分析了STATCOM及其电压控制等对系统电气阻尼的影响。指出STATCOM的电压控制等可能会复杂化扭振频下的阻尼特性,给STATCOM的控制器设计带来困难。为此考虑各扭振频率的影响,以阻尼计算得到的补偿相位综合最优为目标,将控制器参数设计转化成一个优化问题并用遗传算法求解。最后用特征值计算和电磁暂态时域仿真验证了所设计控制器的有效性。     

基于留数的广域阻尼控制协调优化设计

广域阻尼控制器在提高主导模式阻尼的同时也可能导致其他模式阻尼的恶化,因此需要对广域阻尼控制器进行协调优化设计.从多模式阻尼协调问题的本质出发,基于留数的概念分析了广域阻尼控制器对不同模式产生的影响,从2个方面进行阻尼协调设计:一方面通过根轨迹法选择控制器地点或反馈信号,另一方面通过改进的粒子群算法进行控制器参数优化,使得在增强主导模式阻尼的同时能避免对非主导模式阻尼的较大影响.通过4机系统上的算例对提出的阻尼协调设计方法进行了验证,说明基于根轨迹的控制和观测配置方法或者基于PSO控制器参数优化可以找到一组配置使得所有非主导模式阻尼不被恶化,或者提供一个将非主导模式阻尼损失降至最低的选择.     

PSS与SVC多目标协调设计

随着电力系统的发展,元器件／装置相互间协调运行问题引起人们更多的关注,为此提出一种基于多目标进化算法（MOEA）的控制器设计方法,并在一多机电力系统中,给出了采用该方法进行多台电力系统稳定器（PSS）及静止无功补偿器（SVC）的协调控制设计的实例。仿真结果表明,所提出的协调控制器设计方法是有效的。PSS与SVC的协调运行可以有效地阻尼电力系统中的模态振荡和稳定节点电压。     

含双馈风电机组系统的广域阻尼控制器协调优化策略

为了提高含双馈风电机组系统抑制低频振荡的能力,提出一种基于自抗扰控制器的广域阻尼控制器协调优化策略。首先对含有双馈风电机组的电力系统进行建模;然后基于系统可观/可控性综合几何指标选择广域阻尼控制回路;最后利用人工蜂群算法对自抗扰控制器和广域阻尼控制器进行协调优化,以增强系统的稳定性。通过2区域4机系统和新英格兰10机39节点系统案例验证了所提出的方法在抑制含双馈风电机组系统低频振荡方面的可行性和有效性。     

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Prony辨识的自适应PSS的设计及研究

目前区域间低频振荡正成为影响电力系统稳定以及限制电网传输能力的重要因素。然而作为系统中最重要的抑制低频振荡的设备电力系统稳定器(PSS),目前往往采用离线整定的方法,未能考虑实际系统多样的运行方式,往往不能很好地提供阻尼从而抑制振荡。本文提出了一种基于改进Prony分析的在线自适应PSS设计方法。本方法通过改进的Prony分析在线求取低频振荡中各状态变量的频率、阻尼、初始相位。在阻尼不满足要求的情况下,通过加入强制阻尼并计算其加入前后暂态电势与发电机转速之间夹角的变化,得出此运行方式下由励磁系统及发电机的励磁绕组产生的相位滞后相位信息,进而得出最佳的PSS整定参数。最后以一个两区域四机仿真分析充分表明了所设计控制器的有效性。