改善系统暂态稳定性的变速风电机组线性自抗扰控制器

基于线性自抗扰控制理论设计了一种改善系统暂态稳定性的变速风电机组稳定控制器。针对每一座风电场,根据其对同步机组的可控能力划分出各风电场的可控机群,并将可控机群聚合转化风电场等效可控系统。基于该等效可控系统,利用线性自抗扰控制理论设计了风电场稳定控制器。得益于线性自抗扰控制中的扰动实部估计和补偿功能,控制器无需同步机组和风电场详细模型信息,同时还对系统运行方式变化具有良好的适应性。控制器具有分散协调的特性,无需风电控制中心协调。在改进的IEEE 39节点系统中的仿真算例验证表明了设计的控制器能够有效增强系统同步稳定性,同时对系统运行方式变化具有良好的适应性。

改善系统暂态稳定的VSC-HVDC线性自抗扰控制器

针对交直流系统暂态功角稳定问题,基于自抗扰控制理论研究,提出了电压源型换流器的柔性直流输电技术(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)有功调制控制策略。根据VSCHVDC对同步机组的可控能力筛选机组并确定聚合权重,将同步机群聚合转化为等效可控系统,利用线性自抗扰控制理论设计暂态稳定控制器;同时对同步机组的转速差和不平衡功率进行调制,从而充分发挥稳定控制器调节能力并维持交直流系统稳定。结果表明,控制器无需同步机组和直流输电系统的详细模型信息,且能适应系统运行方式的变化,并通过改进的IEEE39节点系统仿真验证了所提控制器的有效性和鲁棒性。

线性扩张状态观测器和李雅普诺夫直接法在风电场同步稳定控制的应用

基于线性扩张状态观测器和李雅普诺夫(Lyapunov)直接法设计了风电场同步稳定控制策略,驱动系统达到故障后平衡点。首先将含有风电场接入的电力系统建模为串级系统,利用串级控制理论设计风电场稳定控制策略。其中,同步机为第一级,风电场为第二级子系统。针对同步机子系统,通过等效可控变换将多机系统转化为风电场等效可控系统,利用线性扩张状态观测器和Lyapunov直接法设计了改善系统同步稳定性的虚拟控制律。针对风电场子系统,基于线性扩张状态观测器设计了风电场的稳定控制律,使风电场功率调制能够快速跟踪虚拟控制律。控制策略无需系统的详细模型信息,具有良好的鲁棒性。在改进的IEEE39节点系统中,验证了控制策略的有效性和鲁棒性。