交直流互联系统区间振荡广域阻尼控制系统设计

针对交直流互联系统区间振荡问题,构建了基于特征值转移因子理论的统一协调广域阻尼控制方案。首先,提出了能够反映多维振荡模式转移关系的非负定特征值转移因子矩阵,推导了能够统一协调各直流附加控制器的最优控制输入向量。然后,根据特征值转移因子矩阵的特征,利用可控性指标选择合适的控制器落点,同时利用贡献因子优选反馈信号。对美国西部电网频域和时域仿真结果表明,广域阻尼控制系统能够有效协调多个直流附加控制器,统一将不稳定区域的多个振荡模式快速、平稳地转移到稳定区域,同时该系统在通信延时、信号缺失以及参数不确定性等情况下均具有良好的鲁棒性。

基于非凸稳定区域的广域阻尼鲁棒控制策略

针对区间振荡模式频率低、阻尼小、持续时间长的特点,在李雅普诺夫理论的基础上,利用Gutman定理对稳定区域进行推广,定义可使系统迅速进入稳定状态的非凸稳定区域;利用特征值转移因子将非线性的非凸稳定区域转化为线性可求解区域;考虑到系统和扰动的不确定性,重构基于非凸稳定区域的混合H2/H∞多目标鲁棒控制约束条件,并转化为一系列线性不等式组,最终优化得到反馈控制向量。以4机2区域系统作为测试系统,针对不同运行工况,分别进行时域和频域仿真,结果表明该控制策略在阻尼性能和鲁棒性能方面,均较传统的H2/H∞控制策略有明显优势。