基于单摆方程的电力系统同调性量化分析

电力系统受扰后的非同调可能导致动态等值不准确,影响系统的安全稳定分析。为此,文中提出能计及阻尼力矩影响的电力系统同调性量化分析方法。首先,基于单摆方程推导电力系统受扰后其动态等值系统周期特性表达式,分析电力系统动态等值与同调性的关联关系;其次,在确定故障场景中,根据等值系统转子角轨迹的上下边界提出运动周期的估算方法,通过比较估算周期与实测周期的差异提出电力系统同调性的量化分析指标;然后,研究系统阻尼力矩影响,基于估算周期提出系统动态阻尼特性的量化评估指标;最后,两个典型系统算例仿真表明,文中所提方法与指标均有效可靠,可为电力系统安全稳定校核提供参考。

采用新型自适应动态规划算法的柔性直流输电附加阻尼控制

区间振荡是大规模交直流互联电网安全稳定运行面临的主要问题之一。文章将一种新型自适应动态规划算法——Gr HDP(goal representation heuristic dynamic programming)算法应用于设计柔性直流输电的附加阻尼控制器(supplementary damping controller,SDC)以阻尼区域间功率振荡、提高交直流互联系统的整体动态稳定性。Gr HDP是在HDP(heuristic dynamic programming)2层神经网络的基础上发展而来的,它增加了一个目标网络,能形成自适应的内部强化信号,来调节输入信号与输出控制量之间的映射关系,从而大大改善系统的动态性能。Gr HDP-SDC相对于常规超前滞后SDC的优点是,前者的设计无需精确的被控对象模型,且对系统运行状态的改变具有很强的学习能力和适应性。以含两端柔性直流输电的四机两区域系统为例进行了仿真研究,仿真结果表明,Gr HDP-SDC与常规超前滞后SDC、HDP-SDC相比,能更好地改善系统的动态性能,且能更好地适应运行点的变化和不同的扰动情况。

基于数据驱动的背靠背柔性直流自适应广域阻尼控制

针对大型互联电网中可能存在的低频振荡问题,提出一种基于数据驱动的背靠背柔性直流输电系统自适应广域阻尼控制器(adaptive wide-area damping controller,A-WADC)。该A-WADC选取广域测量信号作为输入,同时调节柔性直流输电的有功和无功控制环。为了适应系统运行状态变化,采用基于数据驱动的目标表示的启发式动态规划算法进行控制器设计,无需受控系统的数学模型,仅根据系统输入输出数据信息便能设计控制器。此外,设计自适应时滞补偿器以有效补偿广域信号中存在的通讯时滞。以含背靠背柔性直流输电系统的实际电网等值简化模型为例进行仿真研究,仿真结果验证所提A-WADC在不同运行工况和不同通讯时滞下,均能有效抑制系统的低频振荡,改善系统的暂态稳定性。