[其他]大電力系統強自適應穩定控制方法及裝置

無效

• 申請號: 86108436
• 申請日: 1986-12-20
• 公開（公告）號: CN86108436A
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發明（設計）人: 熊正美;宋永華
• 申請（專利權）人: 水利電力部電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 水利電力部專利事務所
• 代理人: 李蘇群,王昌洱

本發明涉及一種能大幅度提高多機電力系統穩定水平的自適應分散綜合最優穩定控制器的設計方法和工程實現手段。

傳統常規的自動電壓調節器（AVR）采用古典控制原理實現電力系統機端電壓的PID調節有效的維持機端電壓恒定，并對系統中大干擾有一些抑制能力，但是它提供的負阻尼作用往往產生或加重系統的低頻振蕩。（特別是大機組和快速勵磁情況）;60年代末提出的電力系統鎮定器（PSS）是在原勵磁系統中引入一個附加穩定信號（有時須進行超前或滯后校正）以通過調節勵磁來供給系統附加阻尼力矩，叢而達到抑制低頻振蕩的目的。但是其頻率范圍較窄，難以在多機系統中協調配置和進行參數整定，其設計依賴于運行狀態和網絡結構;近年來提出的線性最優穩定器（LOS）是根據最優控制理論按線性化系統進行設計，能有效的抑制多機多模式的高頻和低頻振蕩，但是在大干擾非線性穩定方面無能為力。并且控制器參數隨運行點改變，在多機系統中需要遠距離信息傳輸，交叉反饋，所以實現困難，可靠性更難保證。至今尚未有能大幅度提高多機電力系統暫態和動態等綜合穩定水平的措施。

本發明的任務是提供一種有效易行、可隨機配套、具有強自適應能力的分散綜合最優穩定器。安裝在多機電力系統中的每一機組上。對任合網絡結栒的多機電力系統處于任何運行點和經受任何類型的干擾時都具有恢復穩定的最佳效果。

本發明是建立在下列首創的設計基礎上：

1）分析電力系統故障后各量變化情況可見各機端電流I和功率P（或相應的其它量）很好地反應了具體網絡結構、運行點和故障類型以及機組間的關聯作用。通過體現系統非線性和關聯性的這些狀態量可實時測出，不經任何簡化和近似可以從最原始的系統方程式導出適合多機系統最優控制的解耦壓縮狀態空間方程式。當系統各元件采用適當的模型可以建立如下狀態方程式：

簡記為：_i＝A_iX_i+B_iU_i+C_i（t）

2）根據大系統分解協調的關聯予報思想，用龐德里亞金極大值原理導出分散最優控制規律，推導得這些反饋增益的計算公式：

U_i＝F_iX_i+G_iC_i（t）……（2）

其中：F_i＝-R^-1_iB^-1_iK_i……（3）

G_i＝R^-1_iB^-1_i（A^-1_i-K_iB_iR^-1_iB^-1_i）^-1K_i……（4）

K_i為代數Riccati方程式的解：

K_iA_i+A^-1_iK_i-K_iB_iR^-1_iB^-1_iK_i+Q_i＝0……（5）

3）由于I_d和E^′_g在實際工程中不易測量，利用同步電機的基本公式導出了它們與現代科學技術易測量P_e，I_t，V_t，cosφ的關系：