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基于PMU的可控制动电阻协调控制器研究

更新时间：2019-12-30 15:24:15 大小：280K 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：同步相量测量单 PMU 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

同步相量测量单(PMU)的广泛应用使得利用广域同步信息设计多机系统的协调控制器,进一步提高电力系统的暂态稳定性成为可能.建立了多机系统可控制动电阻(TCBR)控制器的数学模型,并设计了基于广域同步信息的协调控制器.控制器分为协调层和本地层,协调层利用PMU提供的全局实时信息处理各发电机之间的非线性关联量,产生全局优化向量;本地层则结合本地信息和全局优化向量,对发电机进行闭环反馈控制.所提方法避免了分散控制器之间的不协调动作,并且所采用的三级共态预估算法计算量小,适合于在线应用.对一个4机系统的仿真表明所提方法可以有效地提高系统的暂态稳定性.

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基于PMU的可控制阻

控制器研究

雪焱．黄少

(

北

力大学力系

保

与

安全控教育部重点

室，北京102206)

摘要：同步相量

一步提高力系

量

的

元(PMU)的广泛用使得利用广域同步信息

定性成可能。建立了多机系可控制

多机系

的

控制器，

阳-(TCBR)控制器的数学模

型．并

的全局

了基于广域同步信息的

信息理各机之的非性关量．生全局化向量；本地

控制。所提方法避免了分散控制器之的不

控制器。控制器分

和本地

，

利用PMU提供

合本地信息和

作。并且

全局化向量．

机

行

反

所采用的三

共

估算法算量小．适合于在

定性。

用。一个4机系的仿真表明所提方法可以

有效地提高系

的

关

中

：

控制器：相量

712

量

元：可控制

阻；三

共

估算法

分

号：TM

文献：A

文章号：1006— 6047(2008)05— 0055— 04

有的 TCBR控制策略的研究【3-s]大多

0引言

机无大系建立数学模型．

基于本地反

量

的控制器。而在

地信号不但

的多机力系中。采用本

得全局最控制。甚至可能由于

代

力系

等

构日

复

．交容量日益增

网的安全性提出了

以

加．

网

不断提高．

不同控制器之的相互影响而削弱控制效果[9]。因

此．引入全系的广域信息。分散安装的本地控制

新的挑 ⋯ 。因此，提高网的运行定性．增加

能力具有十分重要的技。在提高

定性的各种控制手段中．气制是一种

的措施[2]。随着子技的迅速

的制阻已被采用子元

阻TCBR(Thyristor

和

意

器

行参数的

化是十分必要的。近年来在

力系

中

用不断深入的相量

量

元PMU

既有效又

展．

力

MeasrIrement

反映全系

(Phasor

Unit)通相量的同步量可

逐

力

以

．从而采用全局

性的

Controlled Bra．

件的可控制

安全定控制提供了条件。目前，方面的研究已

取得了一些成果[10．13]。

Resistor)所取代。TCBR能准确地控制制

阻

king

投切

．

改

制

阻大小．且投切次数不受

多机系中的TCBR控制器建立数学模

限制。些特点使得TCBR能

适

力系中各

定性。

型．并将控制器分

TCBR 控制器。下的每个子系利用本地

信号和上提供的化向量 TCBR

．采用j

共

估算法

种不同程度的故障，有效地提高系

的

收稿日期：2007— 12— 11；修回日期：2008— 02— 19

行

反

斗— 卜-+-+斗-+．+-+-+斗— +．— +呻斗· +— +-+· +．+呻呻_+· +呻-+— +-+呻-+．+-+呻— +_— +．+-+一— +_— +-— +．呻-+-，-+斗— +‘

Power station short-term

based on

，

generation optimal dispatch

local random search PSo

’，

algorithm

’?、

CHEN

Gonggui

for

Information

Institute

(School

Nationalities，Enshi 445000，China)’

Engineering，Hubei

random search

PSO(Particle

and accelerate

Swarm

Abstract：Local

improve

Optimization)algorithm

presented

considers not

period，which

rate in later

constraint but also the non· -linear constraints

the

only

searching accuracy

convergence

in short-· term

load

system

generation

equilibrium

as unit

rate and restricted

zone。Its

output

and

optimal dispatch

power stations，such

ramp

steps

PSO

with other

to short-term

are

application

algorithm

generation optimal dispatch

introduced．Compared

and

Fast

solution of short— term

Evolutionary Programming)algorithm，the

IFEP(Improved

calculation for

15·

unit

local random search PSO-reduces

generation optimal dispatch

system using

3．8％and l％of total

costs

generation

respectively．

swarln

random

optimization；local

words：short— term

search；。non

Key

generation dispatch；particle

．

．11near constraInt

万方数据

力自化

第28卷

西

控制。而上利用PMU提供的全局

信息

理

提

嘶

各子系

化向量，确保整体控制性能最。所提方法

算量小，并且能在本地形成控制．适合于在

之

的非性关量．不断各子系

供

I盟Tji

t『氏哦嚆劬c08(最一筋峨)&]J

反

用。一个4机系的仿真

果

了本文所

AfE尺2。2

状系数矩，BieR2 控制系数矩

提控制策略的正确性和有效性．

，非

性

DieR2 子系 i与其他子系的关

向量。

1系数学模型

。各子系

方程就可以写

状方程的集合．即全系的状

研究一个具有／7,台

机的系。每台

机

和相的TCBR构成一个子系。可控制

阻原

J工=A工4-B比+D

理接

如

1所示。

lx(O)=r

工=[xT，xl，⋯ ，x：]’

口=[uT，H!，⋯ ，uT]7

A=diag(A1，A2，⋯ ，A。)

B=diag(Bl，B2，⋯ ，B。)

D=[DT，DT，⋯ ，DT]’

网

(4)

TCBR

控制器

1可控制

Power

阻原理接

with TCBR

system

2．1控制器

构

Fig．1

于式(4)描述的系

，

如下的二次型性能

机采用典二模型．第i台机可

指

泛函：

描述

k：蛾一‰

．，=争c№。)TQ(一‘)+／／Tenm(5)

s．t．x=Ax+Bu+D，x(O)=，

u’

k：粤(‰一巴一R)

‘Ji

式中．，

目

角型

函数；tf

止

；QeR2nx2n",,ReR“4

兄=E2．Gd+Y．E,EjI YuI sin(8f-8j+

)

矩

．

化的目是求取合适的控制律。使得

／3u=arctan(Gii／Bu)

式中6i、∞i分

子角和角速度；Pm；、Ri分

磁功率；Pri TCBR吸

性能指泛函．，达到极小

。

入机械功率和

出

采用i

共

估算法[14】行系

化．并

将控制器分

。本地的各子系控制器只

收的制功率；∞。、r，i分

同步角速度和

；Yi『=Gij

本地控制化．而

性关向量．

理各子系

全局化。2

方法通将原

之

的非

性

常数；E、弓分

i晟i

分

点

。

之

的

信

若

第i台

机的状向量和控制向量

息通 PMU交

干低的子

。

分解

=(6i，∞i)T搿只i，式(1)可以表示

．可以极大地

减

算量．并加快收

截断差和舍人

速度。而且由于理低

差都比小，就使得

子

(2)

蕾=Z(薯，Uf，f)

算

果更准确。

将Z(置，搿，，t)在平衡点J：展开成泰勒数，

可得：

2．2三

共

估算法原理

估算法的基本思想是．在上

X=Xo和U=Uo．

D固定 D(工o，Uo)，从而把原

按子系可分的低．达

算的目的。

写出如下哈密函数：

三

共

估

状

向量和控制向量的初始

毫=静+普"

卜秘一普阮1

就可以将非

性

于是，子系 i可用下式表达：

化

性

化

’

到

化

i：1“2一，’。

。

陋黧成t曰ilti+Di

IXi(0)=工：

●

日=-}(z— z’)’O(x— X‘)+i1一口’Ru4-

二

Af=普2【_等酬斗㈣。l

(6)

A7[Ax+Bu+D(Xo，no)]+万7(工一X‘)

式中A

ER2．

系

共

向量：7reR2n 拉格朗日

(3)

乘子。

耻普=【一‰¨0。】

由

特里金最大原理可得如下最性一

必要条件：

Dj=z(Xi,ltl,t)一a弧I, 普lIi=

万方数据

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