采用SVD方法的附加阻尼控制器配置

为正确选择附加阻尼控制器的配置点,在建立多机电力系统传递函数矩阵的基础上采用奇异值分解的方法,给出了附加阻尼控制器配置点的评价指标。该评价指标与留数法评价指标具有一致性,通过求解传递函数矩阵的最大奇异值及其奇异向量来识别每台发电机对振荡模态的贡献程度,从而找出附加阻尼控制器的最佳配置点,简化了计算过程和运算量。为了获得复杂电力系统的传递函数,引入普罗尼分析的方法进行传递函数辨识,以给大规模电力系统在线模型辨识提供有利支持。最后将该方法应用于多机电力系统的PSS和SVC附加阻尼控制器配置点选择,分析获得其最佳配置点,验证了配置点的合理性。     

多机电力系统的滑模智能PSS设计

以电力系统的非线性模型为基础 ,依据滑模变结构控制理论和神经网络的知识 ,提出了一种多机电力系统神经网络滑模变结构PSS的设计方法。计算机仿真研究表明 ,神经网络滑模变结构PSS不仅可以有效地改善系统的动态特性 ,而且能够在较宽运行范围内为系统提供良好的阻尼 ,提高电力系统的稳定性。     

多机电力系统中PSS最佳安装地点的选择对特征向量分析法的研究

为选定多机电力系统中PSS的最佳安装地点,F.P.de Mello等人于1980年提出了特征向量分析法,认为按特征向量各分量的模长大小可选出PSS的最佳安装地点。但是,本文对此进行的理论分析与实例计算表明:该方法并不总能选出PSS的最佳安装地点,为此,本文提出了一种新的方法。     

多机系统复转矩系数分析及PSS参数计算

针对电力系统稳定器(PSS)抑制低频振荡所基于的阻尼转矩概念,为将阻尼转矩的概念推广应用到多机系统中,提出一个把多机系统中的区域间振荡简化为一个两机系统模型,在两机模型中应用复转矩系数法的研究方法,说明基于单机无穷大系统的复转矩系数法推广应用到多机系统中的意义和合理性,推导基于两机模型的PSS补偿角度计算方法,并且通过比较说明该方法的计算结果与基于单机无穷大模型的计算结果存在差异。     

基于ETAP的电力系统低频振荡仿真研究

低频振荡是远距离、重负荷、弱联系的互联电网中常见的故障,目前抑制电力系统低频振荡最常用、最有效、最经济的方法是在励磁控制中加装电力系统稳定器(PSS)。分析了低频振荡的成因与校正原理,采用ETAP建立了以PSS为励磁系统辅助控制的同步发电机组及励磁系统模型,并以4机2区系统的低频振荡仿真模型进行仿真校验,分析系统运行方式对PSS的控制效果及PSS参数配置对电力系统低频振荡的抑制效果。为发电机组、励磁系统及PSS的设计提供了依据,同时给电力系统稳定性分析提供了准确的仿真模型及有效的PSS配置参数。     

基于非线性规划方法的PSS参数优化设计

在多机系统中,电力系统稳定器的参数配置是一个复杂的非线性优化问题,可以应用先进的现代内点算法求解该优化问题.本文以Anderson3机9节点系统为例,应用现代内点算法来进行PSS参数优化.通过发电机在不同运行方式下(正常、负荷高峰、负荷低谷)的动态性能仿真结果表明:用现代内点算法进行参数优化后的PSS动态性能优于常规方法设计的PSS,具有一定的鲁棒性.     

基于Prony和改进PSO算法的多机PSS参数优化

针对多机电力系统稳定器(PSS)的参数优化问题,提出了采用Prony算法辨识互联电力系统低频振荡的机电模式,利用基于T-S模型模糊自适应的改进微粒群优化(T-SPSO)算法协调PSS参数的控制策略.先采用基于Prony分析的留数法确定PSS的最优安装位置,然后通过对采样数据的Prony分析辨识系统振荡模式的特征值,最后利用所提T-SPSO算法协调优化多机PSS参数.T-SPSO算法根据当前种群最优适应值和惯性权重,自适应更新惯性权重取值,解决了PSO算法的早熟问题.针对IEEE 4机系统的仿真分析表明,基于T-SPSO算法优化后的多机PSS控制器,在2种典型运行方式下都具有更好的控制性能.     

基于分散控制理论的多机系统低频振荡抑制

常规的电力系统低频振荡抑制措施是在发电机励磁系统中加装电力系统稳定器(PSS),然而它在多机电力系统中的应用并没有充分的理论研究.将大系统分散控制原理应用于多机电力系统低频振荡抑制问题,只要分散阻尼控制器(DDC)的阶数足够高,分散闭环控制系统的低频振荡模态总可以在复平面内任意配置.分析了PSS与DDC的关系,论证了PSS是DDC的一种特殊形式,因而从理论上说明了DDC比PSS优越.将DDC的优化配置表示为一个带不等式约束的非光滑优化问题并用遗传算法求解.以新英格兰测试系统和我国西北电网为算例的计算结果表明,在发电机励磁系统中加装DDC是一种有效的低频振荡抑制新措施.     

田湾核电机组动态模型研究及其对江苏电网系统扰动的响应分析

为研究故障扰动下电力系统和核电机组的动态行为及机网间相互影响,有必要建立适合于电力系统中长期稳定分析的核电站详细数学模型.介绍了田湾压水堆核电机组数学模型的建立,并利用PSS/E的用户自定义模型实现,仿真分析了田湾核电机组对江苏电网系统扰动的响应.     

带PSS的PID励磁控制系统在电力系统中的建模和仿真

从发电机励磁系统数学模型入手,研究了以PID控制方式的自动励磁调节器 (AVR) 为主要控制,附加电力系统稳定器 (PSS) 为辅助控制的励磁控制方式.给出了该励磁控制方式在电力系统中的建模与仿真.根据励磁仿真的结果分析了带PSS的PID励磁控制系统的控制性能,讨论了不同的PSS参与励磁控制对系统控制指标的影响,横向比较不同的PSS参与调节的励磁系统动态响应曲线,为励磁系统的设计和选择提供了依据.     

基于进化策略的多机系统PSS参数优化

该文提出了一种基于进化策略的多机系统PSS参数优化的新方法。在这种方法中，目标函数设定为度量所有机电振荡模态性能的函数，将PSS的参数优化表示为带不等式约束的非光滑优化问题。进化策略用于该优化问题的求解，从而找出PSS的优化参数。进化策略属现代全局优化方法的一种，它对优化问题本身几乎无任何限制，冈其具有全局寻优能力，故可得到比常规优化方法更好的结果。且进化策略直接采用实型编码，因而可提高优化计算的效率。Anderson 3机系统和New England 10机系统的仿真结果表明，该方法是一种有效的参数优化方法，得到的优化参数对系统运行方式的变化具有良好的鲁棒性。     

A DECENTRALIZED MRAC-BASED PSS FOR MULTIMACHINE POWER SYSTEMS

ABSTRACT

A digital PSS design technique for multimachine power systems suitable for easy integration into the power system computer control hierarchy at the generating plant level is presented in this paper. The adaptive PSS design algorithm is based on a decentralized model reference adaptive control concept using a Lyapunov function technique. The effectiveness of the proposed technique is demonstrated on a multi-machine power system using computer simulation studies. Results obtained show an improvement in the overall system damping characteristics.     

基于滑模控制的模糊电力系统稳定器

为改善模糊电力系统稳定器(FPSS)的动态性能,提出了基于滑模控制的FPSS的控制策略.在该控制策略中,电力系统稳定器(PSS)由主控制器、自组织控制器和滑模控制器三部分构成,其中,主控制器用于产生PSS的基本输出信号;自组织控制器可根据滑模控制器输出的优化条件对主控制器进行优化设计.还提出了采用滑模控制器代替传统的线性控制器来输出优化条件.理论分析和仿真结果表明,文中FPSS的动态性能优于常规的模糊稳定器.     

多机电力系统神经网络最优励磁控制器

针对多机电力系统，提出了一种基于辨识的神经网络实时最优控制器(NNOEC)，在所设计的控制器中，神经网络被用来根据系统状态量的变化实时调整最优控制的反馈增益矩阵，使控制器能够适应不同的运行点和干扰种类。并始终提供最优控制输出。针对多机系统中神经网络训练样本不易获得的问题，提出了一种等效的设计方法，并采用非线性最小二乘辨识法对系统参数进行辨识，在辨识的基础上通过线性最优控制理论计算出用于神经网络训练的样本。三机系统中的数字仿真结果表明，所训练出的NNOEC能够适应系统运行方式的大范围变化，在大小扰动下均表现出良好的控制性能。     

基于不精确模型的同步电机非线性励磁控制

基于输电系统中同步电机的不精确励磁非线性模型，采用非线性控制 理论中的全局线性化方法和滑动模态控制方法，导出一个非线性切换控制律， 并用它设计出电力系统新型的非线性励磁控制器。针对单机无穷大系统进行数 字仿真实验，结果表明，该励磁控制器能良好地改善系统的动态响应特性，且 具有良好的鲁棒性。     

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。     

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。     

电力系统振荡中心的暂态能量解析

根据结构保持的多机电力系统模型分析了电力系统大扰动后暂态能量在网络中的分布特性,重点研究了故障后系统振荡中心处暂态能量的变化规律,在单机系统中给出了证明,并在多机系统中进行了仿真验算.研究结果表明:随着系统稳定程度的恶化,系统的振荡中心附近是故障后暂态能量冲击最严重的区域,系统沿振荡中心所处的割集"撕裂".     

基于在线频率响应分析的发电机电力系统稳定器(PSS)参数整定试验

用在线频率响应分析方法对徐州华润发电厂300MW发电机励磁系统的电力系统稳定器(PSS)参数进行了优化.根据无PSS时的励磁系统频率响应特性试验结果对PSS的参数进行了整定,并对整定后的系统进行了负载阶跃和反调试验.试验结果表明,整定后的PSS参数有很强的适应性,对0.1～2.0Hz的低频振荡有很好的抑制作用,具有较好的阻尼效果,而且将仿真与现场试验相结合的频率响应特性分析方法的物理概念清晰,是设置和优化微机励磁调节器参数的一种有效方法.     

Hybrid-type stability control method based on combination of conventional PSS and fuzzy control

This paper presents a hybrid-type stability control method based on fuzzy control to improve power system stability. The proposed method consists of a speed deviation input fuzzy controller (F1), an electrical power deviation input analog-type PSS (ΔP-type PSS), and a fuzzy judgment mechanism (F2). By using the membership function of the magnitude of speed deviation/acceleration of the generator, the following control schemes are considered. If the magnitude is large, then the supplementary stabilizing signal computed by F1 is used to damp oscillations as fast as possible. Otherwise, the output signal of ΔP-type PSS is used to avoid undesirable noise effect due to noisy input signal of the speed deviation of F1. The proposed control method increases the power system stability greatly, and it is simple to implement. The effectiveness of the method is demonstrated by one-machine infinite-bus and multi-machine model systems.