廣域PSS和VSC-HVDC協(xié)調(diào)控制研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜。傳統(tǒng)的單一輸電模式已逐漸發(fā)展為交直流混合輸電模式。區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)在提高能源利用率、改善電能質(zhì)量的同時也給電網(wǎng)穩(wěn)定性帶來了新的挑戰(zhàn)。若電力系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩將影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時可能造成系統(tǒng)解列。因此改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要的實用價值。
　　 基于電壓源換流器的高壓直流(VSC-HVDC)輸電技術(shù)因采用可關(guān)斷的自換相器件和脈寬調(diào)制技術(shù)而具有獨特的技術(shù)優(yōu)點，世界各地已有多

2、項VSC-HVDC工程正式投入運行。因此，VSC-HVDC系統(tǒng)的深入研究具有積極的意義。本文推導(dǎo)了VSC-HVDC系統(tǒng)的微分-代數(shù)方程及其控制器數(shù)學(xué)模型，用Matlab編程仿真分析了VSC-HVDC系統(tǒng)的動態(tài)特性。
　　 粒子群優(yōu)化算法(PSO)廣泛運用于復(fù)雜問題的優(yōu)化處理，但PSO算法本身存在一些缺陷。本文利用云模型對傳統(tǒng)的PSO算法進(jìn)行改進(jìn)，并引入遷徙思想構(gòu)成基于云模型的PSO改進(jìn)算法。云PSO改進(jìn)算法能夠在提高算法收斂速度

3、的同時使算法避免陷入局部最優(yōu)。
　　 用廣域測量系統(tǒng)(WAMS)提供的遠(yuǎn)方信號可以構(gòu)成廣域電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)，抑制電力系統(tǒng)的低頻振蕩。在WAMS的通信過程中，可能發(fā)生數(shù)據(jù)包丟失以及出現(xiàn)通信時滯等問題。本文用最小二乘支持向量機(LS-SVM)預(yù)測方法降低WAMS通信過程中連續(xù)丟包的影響，此外采用LS-SVM預(yù)測和曲線擬合將變時滯轉(zhuǎn)換為固定時滯進(jìn)行補償，提高控制性能。
　　 廣域PSS能改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，而VSC-H

4、VDC對于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性也有積極的促進(jìn)作用，但很少有學(xué)者將兩者結(jié)合起來進(jìn)行研究。本文將廣域PSS與VSC-HVDC控制系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化，并探討該控制策略對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。首先設(shè)計了VSC-HVDC的內(nèi)環(huán)控制器、外環(huán)控制器和附加阻尼控制器，然后用云PSO改進(jìn)算法協(xié)調(diào)優(yōu)化廣域PSS和VSC-HVDC控制器參數(shù)。具有VSC-HVDC的四機二區(qū)域交直流電力系統(tǒng)被用于仿真實驗。仿真結(jié)果表明，廣域PSS和VSC-HVDC控制器協(xié)調(diào)優(yōu)化能夠