This paper deals with the problem of H∞ fault estimation for linear time-delay systems in finite frequency domain.First a generalized coordinate change is applied to the original system such that in the new coordinat...This paper deals with the problem of H∞ fault estimation for linear time-delay systems in finite frequency domain.First a generalized coordinate change is applied to the original system such that in the new coordinates all the time-delay terms are injected by the system＇s input and output.Then an observer-based H∞ fault estimator with input and output injections is proposed for fault estimation with known frequency range.With the aid of Generalized Kalman-Yakubovich-Popov lemma,sufficient conditions on the existence of the H∞ fault estimator are derived and a solution to the observer gain matrices is obtained by solving a set of linear matrix inequalities.Finally,a numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.展开更多
抽水蓄能具有突出的能量密度和功率密度优势。借助其快速响应和灵活调节能力,能够有效平抑新能源出力随机波动,提高系统频率稳定性。针对抽水蓄能如何融入电力系统频率稳定控制问题,提出一种基于转速保护的变速抽蓄自适应综合惯量控制策...抽水蓄能具有突出的能量密度和功率密度优势。借助其快速响应和灵活调节能力,能够有效平抑新能源出力随机波动,提高系统频率稳定性。针对抽水蓄能如何融入电力系统频率稳定控制问题,提出一种基于转速保护的变速抽蓄自适应综合惯量控制策略,并采用优化思想对控制参数进行求解。在考虑短期频率变化率(rate of change of frequency,RoCoF)预测及变速抽蓄自适应综合惯量控制响应系统频率变化的基础上,对传统电力系统低频切泵策略进行改进,提出定速抽蓄自适应低频切泵控制策略。通过不同场景下的仿真验证,结果表明,将变速抽蓄自适应综合惯量调频控制策略与改进低频切泵策略相结合能够更好地适应高比例新能源电力系统,提升系统的频率调节性能。展开更多
随着风电大规模的并网,其所具有的“零惯量”特征使电网惯量水平降低,频率特性恶化。为寻求风电并网对系统惯量水平的影响规律,明晰系统运行边界,对风电并网系统的惯量特性及最小惯量需求展开研究评估。首先,在同步发电机不同运行方式下...随着风电大规模的并网,其所具有的“零惯量”特征使电网惯量水平降低,频率特性恶化。为寻求风电并网对系统惯量水平的影响规律,明晰系统运行边界,对风电并网系统的惯量特性及最小惯量需求展开研究评估。首先,在同步发电机不同运行方式下,基于理论推导出评估风电并网系统惯量特性变化的计算表达式,并分析系统惯量特性的变化规律。在风电附加虚拟惯量控制情况下,以惯量响应过程提供的能量为出发点,基于系统惯量削弱量和风电虚拟惯量的平均惯量支撑功率,定义了一项惯量变化系数COIC,以此来判定系统惯量水平变化情况。其次,建立考虑风电渗透率的改进系统频率响应模型(System frequency response,SFR),量化系统惯量与风电渗透率的关系,给出了风电并网系统最小惯量评估方法。最后,搭建了含风电接入的4机2区域模型,对理论分析结果和评估方法进行了仿真验证。展开更多
新能源渗透率的提高增加了电网频率控制的复杂度,储能辅助电网调频能在一定程度上缓解该问题,但受储能运行的安全性与经济性约束,要求调频措施更具针对性。文中对此展开研究,提出一种基于频率响应特性的储能辅助电网一次调频方法。首先...新能源渗透率的提高增加了电网频率控制的复杂度,储能辅助电网调频能在一定程度上缓解该问题,但受储能运行的安全性与经济性约束,要求调频措施更具针对性。文中对此展开研究,提出一种基于频率响应特性的储能辅助电网一次调频方法。首先,在储能辅助电网调频模型基础上,选择惯性加下垂的储能辅助电网调频综合控制方法,通过电网频率变化率(rate of change of frequency,RoCoF)、频率偏差与调频需求的关联性分析,设计基于频率响应特性的调频需求分区规则;然后,根据不同调频需求对应的分区判断,对储能有功输出方式进行动态调整,以响应调频需求的不确定性,并在此基础上,针对调频需求与储能出力需求、储能出力强弱与其循环使用寿命间的矛盾关系,通过多目标优化问题的设计与求解来予以平衡;最后,仿真结果验证了所提方法能够在保证电网调频效果的基础上,有效降低储能充放电深度。展开更多
基金supported in part by the National Natural Science Foundation of China (60774071)the National High Technology Research and Development Program of China (863 Program) (2008AA121302)+1 种基金the Major State Basic Research Development Program of China (973 Program) (2009CB724000)the State Scholarship Fund of China
文摘This paper deals with the problem of H∞ fault estimation for linear time-delay systems in finite frequency domain.First a generalized coordinate change is applied to the original system such that in the new coordinates all the time-delay terms are injected by the system＇s input and output.Then an observer-based H∞ fault estimator with input and output injections is proposed for fault estimation with known frequency range.With the aid of Generalized Kalman-Yakubovich-Popov lemma,sufficient conditions on the existence of the H∞ fault estimator are derived and a solution to the observer gain matrices is obtained by solving a set of linear matrix inequalities.Finally,a numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.
文摘抽水蓄能具有突出的能量密度和功率密度优势。借助其快速响应和灵活调节能力,能够有效平抑新能源出力随机波动,提高系统频率稳定性。针对抽水蓄能如何融入电力系统频率稳定控制问题,提出一种基于转速保护的变速抽蓄自适应综合惯量控制策略,并采用优化思想对控制参数进行求解。在考虑短期频率变化率(rate of change of frequency,RoCoF)预测及变速抽蓄自适应综合惯量控制响应系统频率变化的基础上,对传统电力系统低频切泵策略进行改进,提出定速抽蓄自适应低频切泵控制策略。通过不同场景下的仿真验证,结果表明,将变速抽蓄自适应综合惯量调频控制策略与改进低频切泵策略相结合能够更好地适应高比例新能源电力系统,提升系统的频率调节性能。
文摘随着风电大规模的并网,其所具有的“零惯量”特征使电网惯量水平降低,频率特性恶化。为寻求风电并网对系统惯量水平的影响规律,明晰系统运行边界,对风电并网系统的惯量特性及最小惯量需求展开研究评估。首先,在同步发电机不同运行方式下,基于理论推导出评估风电并网系统惯量特性变化的计算表达式,并分析系统惯量特性的变化规律。在风电附加虚拟惯量控制情况下,以惯量响应过程提供的能量为出发点,基于系统惯量削弱量和风电虚拟惯量的平均惯量支撑功率,定义了一项惯量变化系数COIC,以此来判定系统惯量水平变化情况。其次,建立考虑风电渗透率的改进系统频率响应模型(System frequency response,SFR),量化系统惯量与风电渗透率的关系,给出了风电并网系统最小惯量评估方法。最后,搭建了含风电接入的4机2区域模型,对理论分析结果和评估方法进行了仿真验证。
文摘新能源渗透率的提高增加了电网频率控制的复杂度,储能辅助电网调频能在一定程度上缓解该问题,但受储能运行的安全性与经济性约束,要求调频措施更具针对性。文中对此展开研究,提出一种基于频率响应特性的储能辅助电网一次调频方法。首先,在储能辅助电网调频模型基础上,选择惯性加下垂的储能辅助电网调频综合控制方法,通过电网频率变化率(rate of change of frequency,RoCoF)、频率偏差与调频需求的关联性分析,设计基于频率响应特性的调频需求分区规则;然后,根据不同调频需求对应的分区判断,对储能有功输出方式进行动态调整,以响应调频需求的不确定性,并在此基础上,针对调频需求与储能出力需求、储能出力强弱与其循环使用寿命间的矛盾关系,通过多目标优化问题的设计与求解来予以平衡;最后,仿真结果验证了所提方法能够在保证电网调频效果的基础上,有效降低储能充放电深度。
