風(fēng)電交直流通道互聯(lián)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定線性變參數(shù)魯棒反饋控制-在線瀏覽
2024-09-09 03:38本頁面
【正文】 在這類互聯(lián)大電網(wǎng)中，風(fēng)電送出型電網(wǎng)往往存在自身負(fù)荷規(guī)模和外送功率規(guī)模倒掛現(xiàn)象。為經(jīng)大規(guī)模的高不確定性可再生能源發(fā)電容量集中遠(yuǎn)距離輸送而形成的復(fù)雜的互聯(lián)大系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，對互聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)調(diào)節(jié)控制能力都提出了很高要求，需要其具有穿越嚴(yán)重暫態(tài)過渡過程的能力。同時要能夠解決交直流系統(tǒng)、風(fēng)電與火電電源間的協(xié)調(diào)調(diào)度問題[]。目前，以風(fēng)電經(jīng)多條超、特高壓交直流送出通道形成的大規(guī)模風(fēng)互聯(lián)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制方法相關(guān)研究較少，特別是針對互聯(lián)系統(tǒng)中含有弱送端大功率高不確定性風(fēng)電功率交換的系統(tǒng)中暫態(tài)穩(wěn)定優(yōu)化控制問題需要深入研究。仿真結(jié)果表明，基于線性變參數(shù)模型的風(fēng)電多端交直流送出的互聯(lián)系統(tǒng)暫態(tài)魯棒反饋控制算法能夠有效提高送端電網(wǎng)風(fēng)電外送和整個互聯(lián)系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。在由風(fēng)電送出通道形成的大規(guī)模互聯(lián)系統(tǒng)中發(fā)生嚴(yán)重故障時，互聯(lián)系統(tǒng)中的各區(qū)域電網(wǎng)可以通過調(diào)節(jié)水電、火電等電源的機(jī)械轉(zhuǎn)矩輸入，從而改變電網(wǎng)內(nèi)的機(jī)械和電磁功率平衡特性，使其滿足系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定要求。在互聯(lián)系統(tǒng)中出現(xiàn)較大的機(jī)械和電磁功率不平衡后，總電源出力調(diào)節(jié)特性存在較強(qiáng)的非線性和時變特性，即該過程中，互聯(lián)系統(tǒng)是一個變參數(shù)系統(tǒng)。根據(jù)弱送端風(fēng)電送出形成的互聯(lián)電力系統(tǒng)中的實際工程情況，本文在建立系統(tǒng)變參數(shù)模型時滿足：①互聯(lián)系統(tǒng)的時變參數(shù)及其變化率有界，滿足，且 ②式（）描述的變參數(shù)互聯(lián)電力系統(tǒng)狀態(tài)方程的各個矩陣函數(shù)在上連續(xù)，且和滿足列滿秩和行滿秩條件?；ヂ?lián)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的線性變參數(shù)魯棒輸出反饋最優(yōu)控制器存在的充分必要條件是，存在參數(shù)依賴的對稱正定陣，使得如下線性矩陣不等式成立 ：（）式中為列滿秩矩陣，且滿足:通過求解式（）的矩陣不等式，可解得，再通過求解矩陣方程解得其他控制矩陣、。（2） 設(shè)置實時變參數(shù)，得到實時參變，且滿足下式：式中： 考慮風(fēng)電不確定性的暫態(tài)穩(wěn)定控制策略建立互聯(lián)系統(tǒng)線性變參數(shù)暫態(tài)控制策略，需先建立互聯(lián)系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生大擾動時送端電網(wǎng)暫態(tài)過程的線性變參數(shù)模型，本文采用雅克比線性化方法，對互聯(lián)系統(tǒng)非線性模型在暫態(tài)過程的多個平衡點處線性化，得到一組線性化模型，用該組線性化模型近似表達(dá)互聯(lián)系統(tǒng)的非線性特性，若平衡點的選取的密度足夠，該組線性化模型可以足夠精確地表達(dá)互聯(lián)系統(tǒng)非線性模型。根據(jù)電網(wǎng)暫態(tài)過程中機(jī)械與電磁功率平衡控制的原則，本文取為（，）、為（），對暫態(tài)過程進(jìn)行網(wǎng)格劃分，對互聯(lián)系統(tǒng)暫態(tài)過程模型在設(shè)計點處進(jìn)行線性化，根據(jù)和的變化范圍，得到個線性化模型。系統(tǒng)受到大擾動時，若系統(tǒng)內(nèi)輸入的機(jī)械功率大于電磁功率，則系統(tǒng)頻率上升，同理，在機(jī)械功率小于電磁功率時，系統(tǒng)頻率則會下降?？刂撇呗钥驁D如圖所示。根據(jù)系統(tǒng)功率不平衡量進(jìn)行功率控制的理想模型為物理意義表示同步發(fā)電機(jī)組輸出功率的理想響應(yīng)?？刂拼鷥r加權(quán)為物理意義表示系統(tǒng)電源輸出功率變化不超過，功
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