一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法
【专利摘要】本发明公开了一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，包括步骤(1)：将电力系统阻尼最弱的振荡模式作为目标控制模式，确定AVR和FACTS设备的最佳安装位置，进一步建立不考虑时滞因素的包含AVR和FACTS设备的电力系统模型和WADC模型。步骤(2)：在不考虑时滞因素的包含AVR和FACTS设备的电力系统模型和WADC模型的基础上，引入时滞环节，进而建立考虑时滞因素的闭环时滞电力系统的模型。步骤(3)：根据闭环时滞电力系统的模型，构建WADC参数优化的数学模型。步骤(4)：采用PSO算法，求解步骤(3)中WADC的最优参数。在每次的迭代优化过程中，考虑时滞因素，采用SOD算法求解闭环时滞电力系统最右侧的关键特征值，以达到关键特征值的阻尼最大这一目标。
【专利说明】
-种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法。
【背景技术】
[0002] 大规模互联电网复杂的机理和严峻的运行条件，使其整体的动态行为难W分析和 控制。互联电力系统中多次发生的低频振荡现象，威胁着电网的安全、稳定运行，制约区域 内和区间某些主要输电线路的输电能力，使得跨区域电能调度运一电网互联的初始目标难 W完成。
[0003] 随着广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)技术的不断发展与成 熟，将WAMS用于大规模互联电力系统形成闭环控制，是电力系统发展的方向之一。WAMS能够 实时提供发电机功角、转速W及区域间联络线的传输功率等信息，为设计广域阻尼控制器 W抑制系统区间振荡，提供了新的数据平台。基于WAMS的广域信号，充分反映系统局部振荡 和区间振荡的模态信息，将其提供给阻尼控制器构成闭环控制，能够获得优越的控制性能。
[0004] 然而，应用广域信息也会给系统的控制带来新的问题。现代数字化通讯网络为 WAMS信息传输提供了强有力的物理支撑，虽然信息交流方便快捷，但是，考虑到传输距离较 远，广域信息在通信网络中传输存在不可避免的通信时延。当时滞较大时，可能会导致阻尼 控制器作用效果变差，甚至诱发电力系统失稳。
[0005] 目前，考虑时滞影响的广域稳定控制主要可W分为广域鲁棒PSS控制和广域阻尼 控制两大类。广域鲁棒PSS控制主要侧重于将鲁棒控制理论应用于电力系统，借助于鲁棒控 制工具箱可W完成单个阻尼控制器的设计，目前已有基于回路成型、增益调度和混合灵敏 度等技术的广域时滞阻尼控制器设计方法。但是在设计过程中，由于系统和时滞均具有不 确定性，需要对系统模型和时滞环节进行降阶和近似处理。模型降阶和近似环节的误差，直 接影响着鲁棒控制器的性能。
[0006] 对于广域阻尼控制器(Wide Area Damping Conholler,WADC)的设计，主要是针 对电网中的电力系统稳定器（Power System Stabilizer, PSS)、自动电压调节器 (Automatic Voltage Regular,AVR)和典型的柔性交流输电系统化Iexible Alternative Qirrent Transmission Systems ,FACTS)设备（SVC、TCSC等）的附加阻尼控制器进行优化设 计。目前的研究大多基于单个、固定时滞的电力系统，对系统存在多个、随机时滞情况的研 究还较少。运些研究大多都是采用极点配置法设计参数，将时滞因素引入优化模型，或者设 计适当的时滞补偿环节，W提高控制器的鲁棒性和阻尼效果，并且未见W电力系统关键特 征值计算为基础的WADC优化设计的研究成果。此外，现有的基于WAMS和改进粒子群优化算 法的SVC附加阻尼控制器优化设计方法，通过Prony分析工具获得振荡模式的相关信息，应 用改进的粒子群算法优化控制参数，但是该方法没有考虑到广域信息的延时对控制效果的 影响。
【发明内容】
[0007] 为了解决现有技术的缺点，本发明提供一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控 制器设计方法。该方法计算实际系统的关键特征值和判别系统的稳定性时，充分考虑通信 时滞对系统阻尼性能的影响，可W大幅提高区间振荡模式的阻尼，增强时滞系统的稳定性。
[0008] 为实现上述目的，本发明采用W下技术方案：
[0009] -种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，包括W下步骤：
[0010]步骤(1):将电力系统阻尼最弱的振荡模式作为目标控制模式，确定AVR和FACTS设 备的最佳安装位置，进一步建立不考虑时滞因素的包含AVR和FACTS设备的电力系统模型和 WADC模型；
[0011 ]步骤(2):在不考虑时滞因素的包含AVR和FACTS设备的电力系统模型和WADC模型 的基础上，引入时滞环节，进而建立考虑时滞因素的闭环时滞电力系统的模型；
[0012] 步骤(3):根据闭环时滞电力系统的模型，构建WADC参数优化的数学模型；
[0013] 步骤(4):采用粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PS0)算法，求解步骤 (3)中WADC的最优参数；
[0014] 在每次的迭代优化过程中，考虑时滞因素，采用SOD算法求解闭环时滞电力系统最 右侧的关键特征值，W达到关键特征值的阻尼最大运一目标。
[0015] 所述步骤(1)中，采用基于可控可观性的联合几何测度方法，确定AVR和FACTS设备 的最佳安装位置。
[0016] 所述步骤(1)中，采用基于可控可观性的联合几何测度方法，确定AVR和FACTS设备 的最佳安装位置的具体过程，包括：
[0017] 步骤(1.1):给定AVR和FACTS设备的参数，将电力系统某些节点作为AVR和FACTS设 备的备选安装位置；
[0018] 步骤（1.2):计算含已安装AVR和FACTS设备的系统潮流方程W及状态变量的初始 值，形成系统的线性化系数矩阵;根据线性化系数矩阵，计算电力系统的关键特征值及其对 应的左、右特征向量，并设定电力系统的待考察振荡模式；
[0019] 步骤（1.3):在设定的振荡模式下，WAVR和FACTS设备的参考值为输入，W不同的 反馈信号为输出，计算AVR和FACTS设备的可控可观性的联合几何测度；
[0020] 步骤(1.4):比较可控可观性的联合几何测度的模值大小，筛选出联合几何测度的 模值最大的节点确定为AVR和FACTS设备的最佳安装位置，将其对应的控制信号作为附加 WADC的反馈信号，输入WADC构成闭环控制，从而增大系统的阻尼性能。
[0021 ]在步骤（1.4)中，根据选择的AVR和FACTS设备安装的地址和反馈信号，建立如下系 统线性化状态空间模型：
[0022]
[0023] 式中：X为系统的状态向量，U和y分别为输入向量和输出向量;A、B、C、D分别为系统 的状态矩阵、输入矩阵、输出矩阵和直通矩阵。设矩阵A的特征值为AiQ = I,…，n)，相应的 左、右特征向量矩阵为:U=[U1，U2，。'，Un]，V=[V1，V2，。'，Vn]。其中，Ui和Vi分别为第i个特征 值的左、右特征向量。经过规范化处理后，U和V满足UHy = VHu=In, In为n阶单位阵。
[0024] 系统第i个振荡模式、能控性几何测度mu和能观性几何测度HiDi可由下式计算：
[0025]
[0026] 式中：bk为输入矩阵B的第k列；C功输出矩阵C的第I行;a(ui，bk)为输入向量bk和左 特征向量Ui的夹角；0klT,Vi)为输出向量Cl和右特征向量Vi的夹角；I ? I和Il ? Il分别表不 取模值和欧式范数。
[0027] 对于振荡模式、，能控/能观性的联合几何测度为：
[002引 mc0i(k, 1) =mci(k)m0i(l)
[0029] 在步骤（I.4)中，根据（I. 3)计算得到的能控/能观性的联合几何测度确定AVR和 FACTS设备的最佳安装位置。若mcoi化，1)声0，则说明可通过Uk和yi控制模式、。mcoi化，1)取 最大值时的Uk和yi是最有效的；当Hicoi化，1)取最大值时，若Uk和yi的信号取自同一区域，振 荡模式、可通过本地阻尼控制；反之，若Uk和yi的信号取自不同的区域，则需用广域控制来 阻尼相应的振荡模式。
[0030] 所述步骤(1)中，附加 WADC的结构同传统PSS类似。由超前滞后环节构成，属于动态 补偿器。应用其形成闭环控制，可W提升电力系统的阻尼性能。
[0031] 所述步骤(2)中，时滞电力系统模型如下：
[0032]
[003：3]式中：么^为系统的状态变量。1 = [11，。，，、。，，^]^1〉〇为第1个广域信号的传输 时滞，i = l，2,…，m，其中最大的时滞表示为Tmax。A是系统的状态矩阵，为稠密矩阵； 4(/ = 1,...，w)是系统的时滞状态矩阵，为稀疏矩阵。A X(t)为t时刻系统状态变量的增量， Ax(t-Ti)为t-Ti时刻系统状态变量的增量，为t时刻系统状态变量导数的增量。Ax (0)为系统状态变量的初始值（即初始条件），并简写为和上式表示的时滞电力系统的特征 方程为：
[0034]
[0035] 式中:A为特征值，V为特征值对应的右特征向量。
[0036] 所述步骤(3)中，附加 WADC参数优化问题数学模型表示为：
[0037] max J，J=min侣，iG机电振荡模式集合}
[00；3 引
[0039] 式中：Ci为系统第i个振荡模式的阻尼比，价值函数J表示为系统全部机电振荡模 式中最小的阻尼比，Kd为AVR和FACTS设备的电压控制环节的放大倍数，Ka为附加阻尼控制器 的放大倍数，。~14为超前滞后环节的时间常数；巧^"^和_^^~分别为放大倍数扣的上限值和 下限值;A'r和畔W分别为放大倍数Ka的上限值和下限值；7T"~rr"和?r'~rr"分别为时 间常数Tl~T4的上限值和下限值。
[0040] 所述步骤(4)中，采用PSO算法，求解步骤(3)中的WADC最优参数之前，还包括:设置 种群数和最大迭代次数并初始化种群。
[0041] 所述步骤(4)中，根据谱映射定理，闭环时滞电力系统的位于左半复平面的特征值 映射到解算子位于Z平面的单位圆内，位于右半复平面的特征值映射在单位圆之外。
[0042] 所述步骤(4)中，采用等间距的线性多步法化inear Multi-Step,LMS)对解算子进 行处理，根据时滞电力系统的特征值A和解算子的特征值(谱)y对应关系，求得时滞电力系 统的关键特征值。
[0043] 解算子T化）:X^X定义为将空间X上的目时刻的初始条件(状态）判央射到h+目时刻系 统状态*的线忡貸子。
[0044]
^ 一
[0045] 式中：h为转移步长，O《h《Tmax;Xt = X(t + 0)为t>0时刻系统的部分解。由谱映射 定理可知，解算子T化)的谱ii与时滞系统的特征值A之间具有如下关系：
[0046]
[0047] 式中：〇( ?)表示谱A表示排除。
[0048] 通过算子半群理论可知，Banach空间中的解算子是无穷维的。为了计算解算子的 特征值，需要对T化)进行离散化。离散化后，得到一个与解算子对应的、有限维的近似矩阵， 通过计算近似矩阵的特征值就可W得到原时滞系统的关键特征值。
[0049] 所述步骤(4)中基于SOD算法求解时滞电力系统关键特征值中，采用等间距的LMS 法对时滞微分方程(Delay Differential Equations ,DDE)相关的解算子进行近似处理，可 将原问题转化为求解一个标准矩阵的特征值问题。
[0050] 假设Tmax,解算子可表示成如下形式：
[0化1 ]
[0052] 上式中右侧表达式的第一行是初值问题，可采用LMS方法进行求解。
[0053] 采用等间距的点化，j=-N，…，0,对解算子进行离散化，N为大于或等于Tmax/h 的最小整数，即W=「T胃化I [0化4] LMS方法的表达式为：
[0化5]
[0056]在网格点处，^4孤似代替(6(0^), W巧近似代替巧(a!)。则4詞日口,的数学关系表达 式：
[0化7]
[005引式中：?为解算子T化)的离散化矩阵，即：
[0化9]
[0060] Tn的最后一个块行r为多项式特征值问题的系数矩阵，具体可表示为：
[0061]
[0062] 特别地，当系统仅含有一个时滞且N=Vh为整数时，r可显示地表示如下：
[0063] r =[ r0,0nXn(N-k-：L)，厂 1]
[00 化][0066] 所述步骤(4)的PSO算法每次迭代过程中，按照下式更新粒子的捜索信息：
[0064]
[0067]
[006引式中：k为当前迭代计算的次数，媒为粒子i捜寻速度的d维分量，兮"<么^vr; 诗^和姆'*"分别表示捜寻速度的上限和下限，"4^为第1个粒子投影到捜索空间的第(1维分量； Pbestd为到目前第i个粒子的最佳位置投影到捜索空间的第d维分量;gbestd为目前所有粒 子捜索的最佳位置投影到捜索空间的第d维分量;Cl和C2为加速常数;rand( ?)和RancK ?) 均为两个0到1之间的随机数；《为权重系数。
[0069] 为提高收敛速度，在巧骤(4)的PSO算法每次迭代过程中线性缩小权重系数。
[0070]
[0071] 式中：k为当前迭代次数;K为当O = Omin时算法的迭代次数；Umax和Wmin分别为初 始化算法时设置的权重系数最大值和最小值。
[0072] 本发明的有益效果为：
[0073] (I)本发明的该方法用于设计AVR和FACTS设备的附加WADC，可W大幅提高区间振 荡模式的阻尼，增强时滞系统的稳定性;在计算实际系统的关键特征值和判别系统的稳定 性时，充分考虑了通信时滞对系统阻尼性能的影响；
[0074] (2)本发明的方法结合了 SOD和PSO运两种算法，所设计的附加广域阻尼控制器同 原有的本地PSS相互协调，相互之间不存在不利于系统阻尼性能的交互作用；
[0075] (3)本发明的方法W关键特征值为指导设计附加广域阻尼控制器，避免了传统的 基于极点配置的广域电力系统稳定器和鲁棒阻尼控制器设计方法需要对系统模型进行降 阶和对时滞进行近似处理的不足，目的性强、控制手段直接、作用效果明显，而且没有任何 保守性。
【附图说明】
[0076] 图1为时滞电力系统示意图；
[0077] 图2为考虑附加广域阻尼控制的SVC稳定分析模型；
[0078] 图3为安装附加广域阻尼控制的TCSC稳定分析模型；
[0079] 图4为目标模式的可控/可观性联合几何测度的计算流程；
[0080] 图5为基于PSO算法的附加WAD村受计流程图；
[0081 ]图6为本发明的基于SOD算法的时滞电力系统附加WAD村受计方法流程图。
【具体实施方式】
[0082] 下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：
[0083] 如图1所示:在实际大规模电力系统的建模过程中引入时滞环节。时滞电力系统包 含无时滞电力系统、广域反馈时滞、附加WADC和广域输出时滞四部分，各部分之间的连接关 系如图所示。在图1中，yf为无时滞电力系统的输出，ydf为考虑反馈时滞后的广域反馈信号 并作为阻尼控制器的输入，yc为广域阻尼控制器的输出，ydc为考虑输出时滞后的广域阻尼 控制器的输出，同时也作为无时滞电力系统的控制输入。
[0084] 时滞系统位于左半复平面的特征值映射到解算子位于Z平面的单位圆内，而时滞 系统位于右半复平面的特征值映射在单位圆之外。因此，利用解算子的特征值，就可W求解 所对应时滞系统关键特征值。
[0085] 如图巧日图3所示，附加WADC的结构与PSS相类似，由超前滞后环节构成属于动态补 偿器。附加WADC的状态空间表达式可写为：
[008引 式中：Axc=[ A Vi AV2 AV3 A Vis]T;
[0086；
[0087；
[0089]
[0090] 式中：A Vi、A V2、A V3为WADC各个环节的中间变量，A Vis为WADC的输出变量，提供 给FACTS设备构成反馈控制，K为放大倍数，T为时间常数。
[0091] 如图4所示，采用基于可控可观性的联合几何测度方法，确定AVR和FACTS设备的最 佳安装位置的具体过程，包括：
[0092] 步骤(1.1):给定AVR和FACTS设备的参数，将电力系统某些节点作为AVR和FACTS设 备的备选安装位置；
[0093] 步骤（1.2):计算含已安装AVR和FACTS设备的系统潮流方程W及状态变量的初始 值，形成系统的线性化系数矩阵;根据线性化系数矩阵，计算电力系统的关键特征值及其对 应的左、右特征向量，并设定电力系统的待考察振荡模式；
[0094] 步骤（1.3):在设定的振荡模式下，WAVR和FACTS设备的参考值为输入，W不同的 反馈信号为输出，计算AVR和FACTS设备的可控可观性的联合几何测度；
[0095] 步骤(1.4):比较可控可观性的联合几何测度的模值大小，筛选出联合几何测度的 模值最大的节点确定为AVR和FACTS设备的最佳安装位置，将其对应的控制信号作为附加 WADC的反馈信号，输入WADC构成闭环控制，从而增大系统的阻尼性能。
[0096] 如图5示，基于PSO算法的附加WAD村受计具体包括W下步骤：
[0097] 步骤(4.1):设置种群数和最大迭代次数，并初始化种群
[0098] 步骤(4.2):运行仿真模型；
[0099] 步骤(4.3):考虑时滞因素，基于SOD算法计算时滞电力系统的最右侧关键特征值 及其阻尼比，指导设计控制器参数；
[0100] 步骤(4.4):更新种群，判断是否达到迭代次数上限或者满足精度要求，如果不是， 则返回步骤(4.2)重新计算，如果是，则输出优化参数。
[0101 ]所述步骤(4.4)中，附加WADC参数优化问题数学模型表示为：
[0102] -- T x_--?- TK- -机电振荡模式集合}
[0103]
[0104] 式中为系统第i个振荡模式的阻尼比，价值函数J表示为系统全部机电振荡模 式中最小的阻尼比，Kd为AVR和FACTS设备的电压控制环节的放大倍数，Ka为附加阻尼控制器 的放大倍数，Tl~T4为超前滞后环节的时间常数;及r和必分别为放大倍数Kd的上限值和 下限值；&胃和与胃分别为放大倍数Ka的上限值和下限值；~日IT"~巧胃分别为时 间常数Tl~T4的上限值和下限值。
[0105] 所述步骤(4.4)中，PSO算法每次迭代过程中，按照下式更新粒子的捜索信息：
[0106]
[0107] 式中：k为当前迭代计算的次数，记为粒子i捜寻速度的d维分量，vr ^冶<vr; vr和好n分别表示捜寻速度的上限和下限，嫁为第i个粒子投影到捜索空间的第d维分量； Pbestd为到目前第i个粒子的最佳位置投影到捜索空间的第d维分量;gbestd为目前所有粒 子捜索的最佳位置投影到捜索空间的第d维分量;Cl和C2为加速常数;rand( ?)和RancK ?) 均为两个0到1之间的随机数；《为权重系数。
[0108] 为提高收敛速度，在步骤(4)的PSO算法每次迭代过程中线性缩小权重系数。
[0109]
[0110] 式中：k为当前迭代次数;K为当CO = COmin时算法的迭代次数；COmax和COmin分别为初 始化算法时设置的权重系数最大值和最小值。
[0111] 如图6所示，本发明的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，包 括W下步骤：
[0112] 步骤(1):将电力系统阻尼最弱的振荡模式作为目标控制模式，确定AVR和FACTS设 备的最佳安装位置，进一步建立不考虑时滞因素的包含AVR和FACTS设备的电力系统模型和 WADC模型；
[0113] 步骤(2):在不考虑时滞因素的包含AVR和FACTS设备的电力系统模型和WADC模型 的基础上，引入时滞环节，进而建立考虑时滞因素的闭环时滞电力系统的模型；
[0114] 步骤(3):根据闭环时滞电力系统的模型，构建WADC参数优化的数学模型；
[011引步骤(4):采用PSO算法，求解步骤(3)中WADC的最优参数。在每次的迭代优化过程 中，考虑时滞因素，采用SOD算法求解闭环时滞电力系统最右侧的关键特征值，W达到关键 特征值的阻尼最大运一目标。
[0116] 具体实施过程中，在步骤(1)中，采用可控可观性的联合几何测度方法，确定AVR和 FACTS设备的最佳安装位置。
[0117] 根据选择的AVR和FACTS设备安装的地址和反馈信号，建立如下系统线性化状态空 间模型：
[011 引
[0119]式中：X为系统的状态向量，U和y分别为输入向量和输出向量;A、B、C、D分别为系统 的状态矩阵、输入矩阵、输出矩阵和直通矩阵。设矩阵A的特征值为AiQ = I,…，n)，相应的 左、右特征向量矩阵为:U=[山,112,…，Un] ,V= [VI, V2，'''，Vn]。其中，Ui和Vi分别为第i个特征 值的左、右特征向量。经过规范化处理后，U和V满足UHV = yHu=In，In为n阶单位阵。
[0120] 系统第i个振荡模式、能控性几何测度mu和能观性几何测度HiDi可由下式计算：
[0121]
[01式中：bk为输入矩阵B的第k列；C功输出矩阵C的第1行;a(ui，bk)为输入向量bk和左 特征向量Ui的夹角；0klT,Vi)为输出向量Cl和右特征向量Vi的夹角；I ? I和Il ? Il分别表不 取模值和欧式范数。
[0123] 对于振荡模式、，能控/能观性的联合几何测度为：
[0124] mc〇i(k, 1) =mci(k)m〇i(l)
[012引若mcoi化，1)声0,则说明可通过Uk和yi控制模式、。mcoi化，1)取最大值时的Uk和yi是 最有效的；当mcoi化，1)取最大值时，若Uk和yi的信号取自同一区域，振荡模式、可通过本地 阻尼控制;反之，若Uk和yi的信号取自不同的区域，则需用广域控制来阻尼相应的振荡模式。 [0126]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范 围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不 需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围W内。
【主权项】
1. 一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特征在于，包括W下步 骤： 步骤（1):将电力系统阻尼最弱的振荡模式作为目标控制模式，确定AVR和FACTS设备的 最佳安装位置，进一步建立不考虑时滞因素的包含AVR和FACTS设备的电力系统模型和WADC 模型； 步骤(2):在不考虑时滞因素的包含AVR和FACTS设备的电力系统模型和WADC模型的基 础上，引入时滞环节，进而建立考虑时滞因素的闭环时滞电力系统的模型； 步骤(3):根据闭环时滞电力系统的模型，构建WADC参数优化的数学模型； 步骤(4):采用PSO算法，求解步骤(3)中WADC的最优参数，在每次的迭代优化过程中，考 虑时滞因素，采用SOD算法求解闭环时滞电力系统最右侧的关键特征值，W达到关键特征值 的阻尼最大运一目标。2. 如权利要求1所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特 征在于，所述步骤（1)中，采用可控可观性的联合几何测度方法，确定AVR和FACTS设备的最 佳安装位置和附加广域阻尼控制器的最优反馈信号。3. 如权利要求2所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特 征在于，所述步骤(1)中，确定AVR和FACTS设备的最佳安装位置的具体过程，包括： 步骤(1.1):给定AVR和FACTS设备的参数，将电力系统某些节点作为AVR和FACTS设备的 备选安装位置； 步骤（1.2):计算含已安装AVR和FACTS设备的系统潮流方程W及状态变量的初始值，形 成系统的线性化系数矩阵;根据线性化系数矩阵，计算电力系统的关键特征值及其对应的 左、右特征向量，并设定电力系统的待考察振荡模式； 步骤（1.3):在设定的振荡模式下，WAVR和FACTS设备的参考值为输入，W不同的反馈 信号为输出，计算AVR和FACTS设备的可控可观性的联合几何测度； 步骤（1.4):比较可控可观性的联合几何测度的模值大小，筛选出联合几何测度的模值 最大的节点确定为AVR和FACTS设备的最佳安装位置，将其对应的控制信号作为附加 WADC的 反馈信号，输入WADC构成闭环控制，从而增大系统的阻尼性能。4. 如权利要求1所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特 征在于，附加广域阻尼控制器由超前滞后环节构成，属于动态补偿器。5. 如权利要求1所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特 征在于，根据谱映射定理，闭环时滞电力系统的位于左半复平面的特征值映射到解算子位 于Z平面的单位圆内，位于右半复平面的特征值映射在单位圆之外。6. 如权利要求5所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特 征在于，利用解算子的特征值，求解所对应的闭环时滞电力系统关键特征值。7. 如权利要求1所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特 征在于，所述步骤(4)中，采用PS0智能算法，求解步骤(3)中的WADC最优参数之前，还包括： 设置种群数和最大迭代次数并初始化种群。8. 如权利要求6所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特 征在于，所述步骤(4)中，采用等间距的LMS对解算子进行处理，根据时滞电力系统的特征值 和解算子的特征值对应关系，求得时滞电力系统的关键特征值。9. 如权利要求1所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特 征在于，所述步骤(4)的PSO算法每次迭代过程中，按照下式更新粒子的捜索信息：式中：4为当前迭代计算的次数，来^^为粒子1捜寻速度的於隹分量，vf < vt*. < vf分别表示捜寻速度的上限和下限；为第i个粒子投影到捜索空间的第d维分量;pbestd 为到目前第i个粒子的最佳位置投影到捜索空间的第d维分量;gbestd为目前所有粒子捜索 的最佳位置投影到捜索空间的第d维分量;C1和C2为加速常数;rand( ·)和Rand( ·)均为两 个0到1之间的随机数；ω为权重系数。10. 如权利要求1所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特 征在于，为提高收敛速度，在步骤(4)的PSO算法每次迭代过程中线性缩小权重系数。
【文档编号】H02J3/24GK105978003SQ201610489302
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】叶华, 何敏, 李超, 牟倩颖, 刘玉田
【申请人】山东大学