基于自由權矩陣理論的電力系統(tǒng)時滯穩(wěn)定性研究.pdf

1、電能已成為人類的必需能源，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行是關乎國計民生的重大問題。世界范圍內頻頻出現(xiàn)的由電網(wǎng)安全穩(wěn)定破壞造成的大范圍停電事故，帶來了巨大的經(jīng)濟損失和災難性后果，因此安全穩(wěn)定問題一直是電力系統(tǒng)研究的熱點。近年來，基于GPS技術的PMU/WAMS(Phasor Measurement Unit/WideArea Measurement System)系統(tǒng)得到迅猛發(fā)展，大大提高了系統(tǒng)的可觀性，非常適合電力系統(tǒng)的廣域協(xié)調控制。但受通

2、信方式的影響，WAMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)存在明顯時滯，從幾十毫秒到數(shù)百毫秒不等，因此科學評估WAMS數(shù)據(jù)時滯對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和廣域控制器設計的影響，具有重要的理論意義和現(xiàn)實價值。
　　 本論文針對WAMS系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存在時滯的情況進行了深入的研究，主要進行了以下幾個方面的工作：
　　 (1)根據(jù)電力系統(tǒng)WAMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)時滯環(huán)節(jié)的特點，建立了適用于含有時滯環(huán)節(jié)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的TDAE(Time-delayed Differe

3、ntial AlgebraicEquation)模型，將由純微分方程所建立的自由權矩陣時滯分析方法擴展到電力系統(tǒng)TDAE模型，為構建適用的時滯穩(wěn)定性分析方法奠定了基礎。
　　 (2)給出了一種改進的電力系統(tǒng)時滯依賴型穩(wěn)定判據(jù)，首先通過Lyapunov-Krasovskii理論列解系統(tǒng)的Lyapunov泛函，并在其導數(shù)的推導過程中引入一些必要的松散項：一方面，避免了導數(shù)推導過程中的放大操作，使所得判據(jù)具有較小的保守性；另一方面，與

4、以往自由權矩陣方法相比，減少了一些不必要松散項的求解，使本文方法的計算效率得到了很大提高。
　　 (3)給出了一種改進的電力系統(tǒng)時滯依賴型魯棒穩(wěn)定判據(jù)。在判據(jù)推導過程中，利用了本文所給時滯依賴型穩(wěn)定判據(jù)的中間結果，并采用Schur補對系統(tǒng)參數(shù)的不確定性進行變形，以得到多時滯情況下的系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定判據(jù)。利用單機無窮大系統(tǒng)和WSCC-3機9節(jié)點等系統(tǒng)，對所給判據(jù)進行了驗證，并分析了發(fā)電機勵磁放大系數(shù)的不確定性對含時滯電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影