《广义预测自适应电力系统稳定器仿真研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广义预测自适应电力系统稳定器仿真研究（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、武汉大学 硕士学位论文 广义预测自适应电力系统稳定器仿真研究 姓名：范志云 申请学位级别：硕士 专业：电力系统及其自动化 指导教师：谈顺涛 20040401 摘要 传统的电力系统稳定嚣( P S S ) 的设计是基于电力系统在某个合适的工作点下的 线性化模型，其参数趋阉定的，由于出现小于挽时，电力系统本身并没鸯远离线性 纯模型，只楚在獒瓣主蕈波动，因魏只黉设计缮当，在小于扰情凝下，参数爨懋瞧P S S 在较广的工作区域内熊缀好地改善系统的动态褥拣，并其脊缀好的稳定性。键在大 干扰( 例如三相短路) 的情况下，设计电力系统稳定器所依赖的线性化横型不足以 准确她袭示这秘急屡动荡鹣系统，闲此参数匿怒
2、熬P S S 在大干挠褥况下，不黢基著 主也改善窳绫酶动态瞧熊。瓣若瑗代狡涮灌论游爨麓成熟，谗多貉能控翻繁麓，诸如 线性最优控制，自适臌控制等等不断的应用于电力系统稳定掇制中。 广义预测控制楚8 0 年代中期荚潮学者C l a r k e 等人提出的，蕊子被控对教参数模 鳌显露露稳逡应极鞠的鼷测羟铡冀法，它对模燮精泼要求低，餐棒瞧好，缀合控象l 质量较离，大量的实黢和应用诞明了该控制方法的有效性。本文遮霜该邋论酾控制 策略，掇出了一种掰的P S S 设计方鬃：自适应广义预测电力系统稳定嚣( 称它为 A G P C P S S ) 。控制缀椽采用广义颥溯控制器黪缀掇，参数辨识采雳带遗惑豳予静 递
3、稚最小二祭法，控镧镣浆耀广义啜测羧裁。必了对掰设诗酶A G P C - P S S 送行仿真， 借助M a t l a b 这一工具软件，设计了藏于M a t l a b 傍舞原理的自建M a t l a b 的G P C 控制 器和M a t l a b 的递推疑小二乘法功自块队及自逶皮幼能块。并谯以上这些基勰之上， 对一绘怒参数熬单缀一无究大系统逡行了傍粪磷究，并取德了滚懑的控巷激鬈。 关键溺：滚力系统稳定嚣广义灏浏拣翻递攘激d 、- - 豢法M a t l a b S 。f u n c t i o n爨邋应控铡 A b s t r a c t T h e d e s i g no f c
4、 o n v e n t i o n a lP o w e r S y s t e mS t a b i l i z e r ( P S S ) i Su s u a l l ym a d e b yu s i n g al i n e a rm o d e lo ft h eP o w e r S y s t e m f o ra g i v e no p e r a t i n g c o n d i t i o n s w h o s ep a r a m e t e r sa r en o r m a l l yf i x e da tt h en o m i n a lo p e r
5、 a t i o n c o n d i t i o n st oa c h i e v ed e s i r e dp e r f o r m a n c e T h eP S Sw i t hf i x e dp a r a m e t e r c o u l d i m p r o v e t h e d y n a m i cp e r f o r m a n c e i naw i d e r a n g e o fo p e r a t i n g c o n d i t i o n sf o rt h es m a l ld i s t u r b a l i c e d u e
6、t ot h es y s t e mn of a rf r o mt h eg i v e n o p e r a t i n gp o i n t s B u to p e r a t i n gc o n d i t i o n so f aP o w e rS y s t e ma r ec o n t i n u a l l y c h a n g i n gd u et Ol o a dl e v e l 。g e n e r a t i o nv a r i a r i o n s a n dl i n es w i t c h i n g 。I nl a r g e d i s
7、 t u r b a n c eo fP o w e rS y s t e m 。i ti So b v i o u st h a tt h ec o n v e n t i o n sP S Sd o e s n t g u a r a n t e es y s t e mo v e r a l ls t a b i l i t yu n d e rv a r y i n go p e r a t i n gc o n d i t i o n s W i t h t h ed e v e l o p m e n to fm o d e mc o n t r o ls c h e m e s
8、m o r ea n dm o r en e wc o n t r o l s c h e m e sh a v eg r a d u a l l yp u ti n t oP S S f o re x a m p l el i n e a ro p t i m i z a t i o nc o n t r o l s c h e m e ，a d a p t i v ec o n t r o ls c h e m ee t c G e n e r a l i z e dP r e d i c t i v eC o n t r o ls c h e m e ( G P C ) w a sp r
9、 o p o s e db yC t a r k ei n t h em i d 。1 9 8 0 s w h a tw a sb a s e do nt h ep a r a m e t r i cm o d e lo f t h ec o n t r o l l e dp l a n t w i t ht h ea l l a d a p t i v em e c h a n i s m 。T h eG p Cb a s e do nl i n e a r m o d e l sh a s e n j o y e dag r o w i n g a t t e n t i o ni nt
10、h i sl a s tf e W y e a r s ，w h a ti st h eb e t t e rr o b u s ta n d t h eb e t t e rc o n t r o l p e r f o r m a n c e T h ee x p e r i m e n t a l s t u d i e sa n d p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n sh a v ed e m o n s t r a t e ds a r i s f a c t o r yc o n t r o lp e r f o r m a n c e
11、o f G P C T h e p a p e rp r e s e n tan e wm e t h o df o rP S Su s i n gG P Cc o n t r o l s c h e m ew i t ha n a d a p t i v em e c h a n i s m ( A G P C e s s ) 。T h em o d e lp a r a m e t e r s a r ei d e n t i f i e d b y u s i n gt h er e c u r s i v el e a s ts q u a r e sw i t hf o r g e
12、t t i n gf a c t o rm e t h o d W eu s et h e s t r u c t u r eo ft h eG P ew i t ha d a p t i v em e c h a n i s mf o rt h ec o n t r o ll a wd e s i g no f t h eP S S M A T L A Bi Su s e da st o o lo ft h es i m u l a t i o n B a s e do nt h ep r i n c i p l eo f M A T L A B 。t h eG P Cb l o c ka
13、n dR 毛Sb l o c ka r eb u i l tb ym eb ym e a n so f M A 甩A B SS 。F U N C T I O N 。T h et e s t sp r e s e n t e ds h O Wg o o dp e r f o r m a n c ef o r t h i s P S S K e yw o r d s ：P o w e rS y s t e m S c h e m e ，R L S ， S c h e m e S t a b i l i z e r , G e n e r a l i z e d M 8 l l a b ，S - F
14、 u n c t i o n ， P r e d i c t i v eC o n t r o l A d a p t i v e C o n t r o l 郑重声明 本人的学位论文是在导师的指导下独立撰写并完成的，学位论文没有剽窃、抄袭、 造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，本人愿意承担由此而产生的法律后果和 法律责任，特此郑重声明。 学位论文作者( 签名) ：话寿玄 枷 年、月2 日 武汉大学倾士学位论文 广义预测自适应电力系统稳定器仿真研究 第1 章引言 1 1 低频振荡与电力系统稳定器 1 1 1 低频振荡的概念 随着电力系统的扩大，以及快速励磁调节器的应用，电力系统很容易由于欠
15、阻 尼而引发低频振荡，产生较为严重的后果。 6 0 年代美国西部系统，在运行中发生了低频功率振荡，引起联络线过电流掉闸， 造成系统解列。其后西欧、日本等，也多次发生输电线功率低频振荡的事件，引起 了各国对低频振荡问题的普遍重视。在国内，1 9 7 9 年4 月在广东到九龙的弱联络线 上首次观察到低频振荡，其后在湖南系统、湖北系统及其互联系统也多次发生低频 振荡现象。 近年来，在大型互联电力系统中，同步发电机间的弱阻尼振荡发生越来越频繁。 由于以下两个原因，这一问题越来越受到人们的重视。 现有电网的扩展速度难以适应输电网络上负荷的增加速度。 开放的电力市场引发了输电方式的改变。 低频振荡按模式可
16、分为地区模和系统模。地区模为一台发电机或一组等值发电 机与无限大系统之间的振荡，振荡频率f a 0 5 2 H z 。系统模为地区之间的振荡或条 形系统各等值机组之间的振荡，振荡频率一般为0 2 O 5 H z 。无论哪种类型的低频振 荡，它的振荡原因、振荡频率都与励磁控制系统及其参数、负荷情况以及初始运行 条件等有关。 低频振荡按振荡性质可以分为减幅振荡、等幅振荡和增幅振荡等。减幅振荡发 生在阻尼大于零的系统中。由于系统阻尼大于零，故不会发生自发振荡，在于扰后 振荡逐渐衰减。当外界振荡源的振荡频率与系统某振荡频率相同时，发生强制性低 频功率振荡。等幅振荡及增幅振荡发生在阻尼等于或小于零的系统中。系统阻尼小 于零，可产生自发振荡，振荡幅值逐渐增大。由于系统的非线性，在振荡幅值增加 到一定值后呈等幅振荡现象。 产生低频振荡的原因有以下几点： 发电机或调相机的自动电压调节的参数整定的不合适，特别是远距离输电的 情况下，系统电抗x 。值比较大，快速励磁系统的放大倍数过大。 系统在受到扰动，由于阻尼弱其功率振荡
