论文部分内容阅读
广域阻尼控制器是提高影响电网小干扰稳定性的区间低频振荡的重要手段。本文对包含受通信时滞影响的广域阻尼控制回路的电力系统进行建模和稳定性分析,对于广域阻尼控制器的设计、改善时滞电力系统的稳定性有一定的理论意义和应用价值。本文针对受多个时滞影响的信息物理融合的电力系统(CPPS)进行了建模方法的研究,提出了用于小干扰稳定性分析与控制的时滞信息物理融合的电力系统(DCPPS)的建模方法,并针对这种建模方法给出了DCPPS的时滞合并性质。本文在已有的解算子线性多步离散化方法(SOD-LMS)方法的基础上提出了基于部分SOD-LMS(PSOD-LMS)方法的DCPPS特征值分析方法,并将这种方法用于求解DCPPS的特征值,分析时滞对DCPPS小干扰稳定性的影响。本文还给出了在对DCPPS进行暂态稳定性仿真时对受时滞影响变量的处理方法,并利用这一方法对DCPPS进行暂态稳定性仿真,验证建模方法的准确性。本文主要的研究工作和取得的成果如下:(1)针对包含多个时滞的DCPPS进行了建模。首先,构造了具有多个时滞的DCPPS的时滞微分代数方程模型,并将其转化为无穷维时滞微分方程。然后,将无穷维时滞微分方程转化为便于理论分析的有限维时滞微分方程模型。最后,利用这种建模方法对包含广域阻尼控制器的闭环DCPPS进行建模,以便于后续的特征值分析。(2)针对前一部分提出的闭环DCPPS模型,分别基于系统的特征方程和特征值灵敏度提出了时滞合并定理。这一定理说明当闭环DCPPS控制回路中反馈时滞和控制时滞之和恒定时,与其对应的特征值和特征值变化趋势均保持不变。利用这一定理,可在后续的特征值分析中将反馈时滞和控制时滞合并为一个综合时滞,减少时滞数量,进而提高计算效率。(3)提出一种基于PSOD-LMS方法的DCPPS特征值分析方法。为了提高特征值分析过程的计算效率,本文采用部分解算子离散化方法,在SOD-LMS方法的基础上提出了PSOD-LMS方法。通过利用这两种特征值分析方法进行仿真,证明PSOD-LMS方法比SOD-LMS方法的计算效率有所提升。系统规模越大,新方法就能越明显地提高计算效率。(4)对DCPPS进行暂态稳定性仿真,并从暂态稳定性仿真这一角度验证了多时滞DCPPS建模的正确性。首先,引入用户自定义建模方法,利用这种方法能够方便地构建DCPPS的模型。其次,给出了利用交替求解法对DCPPS进行仿真的具体步骤。然后,给出了对受时滞影响的系统变量进行近似的方法,系统能够对DCPPS进行求解。最后,对DCPPS进行暂态稳定性仿真,验证了DCPPS建模的正确性。