[发明专利]基于区间振荡模式的广域阻尼控制器最优参数整定方法

权利要求书

1.基于区间振荡模式的广域阻尼控制器最优参数整定方法，其特征是，包括如下步骤：

S1：计算电力系统的不同运行方式下的低频振荡模式，每一个运行方式下小于设定阻尼比的振荡模式为目标振荡模式，将所有运行方式下的目标振荡模式构成目标振荡模式集合；

S2：根据目标振荡模式的振荡模态，选取广域阻尼控制器WADCs的反馈信号和安装位置，并设定WADCs的初始参数；建立由电力系统与初始参数对应的WADCs构成的闭环时滞电力系统模型，并计算闭环时滞电力系统模型的特征值；

S3：构建以目标振荡模式的最小阻尼比最大化为目标的优化模型，将优化模型中的约束项通过罚函数的形式添加至目标函数，并将目标函数改写为对偶形式；

S4：参数迭代过程，寻求每次参数迭代的最速下降方向和最优步长；

S5：如果最优步长模值小于设定误差，则优化终止，当前参数为最优参数；否则，根据最速下降方向和最优步长得到新的参数；建立由电力系统与新的参数对应的WADCs构成的闭环时滞电力系统模型，并计算闭环时滞电力系统模型的特征值；

S6：基于S5得到的特征值对目标振荡模式进行匹配，并构建以目标振荡模式的最小阻尼比最大化为目标的优化模型；将优化模型中的约束项通过罚函数的形式添加至目标函数，并将目标函数改写为对偶形式；

S7：如果S6中获得的函数值与S3中得到的函数值之差的模值小于设定误差，则优化终止，当前参数为广域阻尼控制器的最优参数；否则，转到S4。

2.如权利要求1所述的基于区间振荡模式的广域阻尼控制器最优参数整定方法，其特征是，

所述步骤S1中，不同运行方式，包括：正常运行方式，线路出现断线的运行方式和电力系统发生潮流变化的运行方式；

所述振荡模态是指右特征向量，包括：幅值和角度；

设定初始迭代次数l＝1，设定WADCs的初始参数p^(l)。

3.如权利要求1所述的基于区间振荡模式的广域阻尼控制器最优参数整定方法，其特征是，闭环时滞电力系统模型：电力系统信号输出到WADCs时存在输出时滞，电力系统输出到WADCs的信号，选为两台发电机之间的相对功角、相对角速度和两条联络线有功功率差；WADCs的信号输入到电力系统时存在反馈时滞，WADCs输入到电力系统的信号作为发电机励磁调节器的输入信号。

4.如权利要求1所述的基于区间振荡模式的广域阻尼控制器最优参数整定方法，其特征是，闭环时滞电力系统模型，表示为：

其中，为系统状态矩阵，为稠密矩阵；n为系统状态变量总数；

为系统时滞状态矩阵，为稀疏矩阵；

0<τ₁<…<τ_m为时滞环节的时滞常数，其中最大的时滞为τ_m；

λ为特征值，v为特征值λ对应的右特征向量。

5.如权利要求1所述的基于区间振荡模式的广域阻尼控制器最优参数整定方法，其特征是，所述步骤S1中，将所有运行方式下目标振荡模式之外的其他振荡模式构成其他振荡模式集合；

所述步骤S1中，假设考虑n_p个运行方式，在第j个运行方式下指定小于设定阻尼比的振荡模式为目标振荡模式，构成第j个运行方式下目标振荡模式集合j＝1，…，n_p；

令表示n_p个运行方式下的目标振荡模式集合，则有

令表示第j个运行方式下目标振荡模式之外的其他振荡模式构成的集合；

令

其中，表示n_p个运行方式下目标振荡模式之外的其他振荡模式构成的集合；

表示所有振荡模式的集合。