Wide area damping controller(WADC) is usually utilized to damp interarea low frequency oscillation in power system. However, conventional WADC design method neglects the influence of signal transmission delay and damp...Wide area damping controller(WADC) is usually utilized to damp interarea low frequency oscillation in power system. However, conventional WADC design method neglects the influence of signal transmission delay and damping performance of WADC designed by the conventional method may deteriorate or even has no effect when signal transmission delay is beyond delay margin, an index that denotes delay endurance degree of power system. Therefore, a new design method for WADC under the condition of expected damping factor and required signal transmission delay is presented in this work. An improved delay margin with less conservatism is derived by adopting a new Lyapunov-Krasovskii function and more compact bounding technique on the derivative of Lyapunov-Krasovskii functional. The improved delay margin, which constructs the correlation of damping factor and signal transmission delay, can be used to design WADC. WADC designed by the proposed method can ensure that power system satisfies expected damping factor when WADC input signal is delayed within delay margin. Satisfactory test results demonstrate the effectiveness of the proposed method.展开更多
在风火打捆经串补外送输电中存在低频振荡和次同步振荡,严重危害电力系统安全稳定运行。现有控制器多针对单一频段进行控制,影响其他类型振荡阻尼。为同时抑制低频振荡以及次同步振荡,文章提出了一种基于阻尼特性分析的低频振荡和次同...在风火打捆经串补外送输电中存在低频振荡和次同步振荡,严重危害电力系统安全稳定运行。现有控制器多针对单一频段进行控制,影响其他类型振荡阻尼。为同时抑制低频振荡以及次同步振荡,文章提出了一种基于阻尼特性分析的低频振荡和次同步振荡控制器协调策略。首先,建立风火打捆经串补外送系统的小信号模型;然后,分析PSS(Power System Stabilizer)以及次同步振荡附加阻尼控制器的阻尼特性,提出了一种衡量控制器交互作用指标;最后,提出一种基于阻尼特性的低频和次同步振荡控制器协调策略,并在Matlab/Simulink平台搭建时域仿真模型,对所提出控制策略的有效性进行了仿真验证。展开更多
建立GEVSG并网有功-功角的动态等效电路模型,从电路能量流动的角度揭示GEVSG在不同扰动下存在有功振荡的原因,提出一种基于能量重构机理的GEVSG有功振荡阻尼策略,并给出基于二阶等效降阶控制模型的参数设计方法。搭建100 kVA GEVSG并网...建立GEVSG并网有功-功角的动态等效电路模型,从电路能量流动的角度揭示GEVSG在不同扰动下存在有功振荡的原因,提出一种基于能量重构机理的GEVSG有功振荡阻尼策略,并给出基于二阶等效降阶控制模型的参数设计方法。搭建100 kVA GEVSG并网系统的Matlab仿真模型与实验测试平台,并利用仿真与实验对比结果共同验证了所述控制方法的可行性与有效性。展开更多
构网型储能的有功控制可为系统提供有效的频率支撑,但并联机组间控制策略不协调时,会引发荷电状态(state of charge,SOC)不均衡、低频振荡等问题。为此,首先建立了并联构网储能系统的状态空间模型,分析了控制参数对系统的频率稳定、振...构网型储能的有功控制可为系统提供有效的频率支撑,但并联机组间控制策略不协调时,会引发荷电状态(state of charge,SOC)不均衡、低频振荡等问题。为此,首先建立了并联构网储能系统的状态空间模型,分析了控制参数对系统的频率稳定、振荡抑制等性能的影响,并研究了并联机组间的有功分配机理。在此基础上,提出了适用于并联构网型储能系统的协调有功控制策略。最后,利用Matlab/Simulink的数字仿真与基于RT-LAB的硬件在环平台验证了所提控制策略的有效性。研究结果表明:所提方法在保证频率安全稳定的基础上,有效实现了并联储能机组间SOC均衡、功率分配优化以及振荡抑制的效果。展开更多
独立直流微电网中存在的大量恒功率负载(constant power load,CPL)会减小直流微网的阻尼,易引发母线电压的振荡甚至大幅跌落。为此,提出一种有源阻尼方法来提高系统的稳定性,在不增加传感器的前提下,通过在储能电池变换器端口处并联虚...独立直流微电网中存在的大量恒功率负载(constant power load,CPL)会减小直流微网的阻尼,易引发母线电压的振荡甚至大幅跌落。为此,提出一种有源阻尼方法来提高系统的稳定性,在不增加传感器的前提下,通过在储能电池变换器端口处并联虚拟电阻来提高变换器的阻尼,从而抑制其谐振峰值;给出有源阻尼参数的设计方法,并利用频率稳定判据分析所提并联虚拟电阻方法对系统稳定性的影响;还通过仿真对比传统的阻尼方法与本文所提方法的性能。实验结果验证了并联虚拟电阻方法可在较宽频段有效提高独立直流微电网系统稳定性。展开更多
为提升含高比例电力电子设备的电力系统暂态稳定性,提出一种基于广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的静止无功补偿器(static var compensator,SVC)优化控制策略。通过同步相量测量单元实时获取发电机母线电压相量,构建...为提升含高比例电力电子设备的电力系统暂态稳定性,提出一种基于广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的静止无功补偿器(static var compensator,SVC)优化控制策略。通过同步相量测量单元实时获取发电机母线电压相量,构建以发电机电功率与机械功率偏差最小为目标函数的粒子群优化模型,并结合电压幅值与相角灵敏度系数动态计算SVC最优无功功率注入量。创新性引入灵敏度系数刻画发电机有功功率对SVC无功功率的依赖关系,实现多发电机转子角振荡协同阻尼。在DIgSILENT PowerFactory平台搭建IEEE 14节点系统,仿真结果表明,所提策略可有效降低转子角振荡幅度及斜率,使临界清除时间延长40 ms。与传统本地控制方法相比,所提方法突破了单一振荡阻尼限制,利用WAMS信息实现多机协调控制,为提升复杂电力系统暂态稳定性提供了新思路。展开更多
基金Project(51007042) supported by the National Natural Science Foundation of China
文摘Wide area damping controller(WADC) is usually utilized to damp interarea low frequency oscillation in power system. However, conventional WADC design method neglects the influence of signal transmission delay and damping performance of WADC designed by the conventional method may deteriorate or even has no effect when signal transmission delay is beyond delay margin, an index that denotes delay endurance degree of power system. Therefore, a new design method for WADC under the condition of expected damping factor and required signal transmission delay is presented in this work. An improved delay margin with less conservatism is derived by adopting a new Lyapunov-Krasovskii function and more compact bounding technique on the derivative of Lyapunov-Krasovskii functional. The improved delay margin, which constructs the correlation of damping factor and signal transmission delay, can be used to design WADC. WADC designed by the proposed method can ensure that power system satisfies expected damping factor when WADC input signal is delayed within delay margin. Satisfactory test results demonstrate the effectiveness of the proposed method.
文摘在风火打捆经串补外送输电中存在低频振荡和次同步振荡,严重危害电力系统安全稳定运行。现有控制器多针对单一频段进行控制,影响其他类型振荡阻尼。为同时抑制低频振荡以及次同步振荡,文章提出了一种基于阻尼特性分析的低频振荡和次同步振荡控制器协调策略。首先,建立风火打捆经串补外送系统的小信号模型;然后,分析PSS(Power System Stabilizer)以及次同步振荡附加阻尼控制器的阻尼特性,提出了一种衡量控制器交互作用指标;最后,提出一种基于阻尼特性的低频和次同步振荡控制器协调策略,并在Matlab/Simulink平台搭建时域仿真模型,对所提出控制策略的有效性进行了仿真验证。
文摘建立GEVSG并网有功-功角的动态等效电路模型,从电路能量流动的角度揭示GEVSG在不同扰动下存在有功振荡的原因,提出一种基于能量重构机理的GEVSG有功振荡阻尼策略,并给出基于二阶等效降阶控制模型的参数设计方法。搭建100 kVA GEVSG并网系统的Matlab仿真模型与实验测试平台,并利用仿真与实验对比结果共同验证了所述控制方法的可行性与有效性。
文摘构网型储能的有功控制可为系统提供有效的频率支撑,但并联机组间控制策略不协调时,会引发荷电状态(state of charge,SOC)不均衡、低频振荡等问题。为此,首先建立了并联构网储能系统的状态空间模型,分析了控制参数对系统的频率稳定、振荡抑制等性能的影响,并研究了并联机组间的有功分配机理。在此基础上,提出了适用于并联构网型储能系统的协调有功控制策略。最后,利用Matlab/Simulink的数字仿真与基于RT-LAB的硬件在环平台验证了所提控制策略的有效性。研究结果表明:所提方法在保证频率安全稳定的基础上,有效实现了并联储能机组间SOC均衡、功率分配优化以及振荡抑制的效果。
文摘独立直流微电网中存在的大量恒功率负载(constant power load,CPL)会减小直流微网的阻尼,易引发母线电压的振荡甚至大幅跌落。为此,提出一种有源阻尼方法来提高系统的稳定性,在不增加传感器的前提下,通过在储能电池变换器端口处并联虚拟电阻来提高变换器的阻尼,从而抑制其谐振峰值;给出有源阻尼参数的设计方法,并利用频率稳定判据分析所提并联虚拟电阻方法对系统稳定性的影响;还通过仿真对比传统的阻尼方法与本文所提方法的性能。实验结果验证了并联虚拟电阻方法可在较宽频段有效提高独立直流微电网系统稳定性。
文摘为提升含高比例电力电子设备的电力系统暂态稳定性,提出一种基于广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的静止无功补偿器(static var compensator,SVC)优化控制策略。通过同步相量测量单元实时获取发电机母线电压相量,构建以发电机电功率与机械功率偏差最小为目标函数的粒子群优化模型,并结合电压幅值与相角灵敏度系数动态计算SVC最优无功功率注入量。创新性引入灵敏度系数刻画发电机有功功率对SVC无功功率的依赖关系,实现多发电机转子角振荡协同阻尼。在DIgSILENT PowerFactory平台搭建IEEE 14节点系统,仿真结果表明,所提策略可有效降低转子角振荡幅度及斜率,使临界清除时间延长40 ms。与传统本地控制方法相比,所提方法突破了单一振荡阻尼限制,利用WAMS信息实现多机协调控制,为提升复杂电力系统暂态稳定性提供了新思路。
