[发明专利]一种静止同步补偿器参数优化控制方法

摘要

本发明提出了一种静止同步补偿器参数优化控制方法，建立含STATCOM在内的单机无穷大机电时间尺度数学模型；然后依据STATCOM抑制功率振荡机理分析结果，在反馈发电机转速控制的基础上，建立以暂态响应时间最短为控制目标，以频率偏差和频率变化速率为边界条件的系统优化模型。通过对该模型的求解，设计P控制器和D控制器，使得控制参数随系统频率变化而变化，以此改变发电机固有惯量和阻尼水平，实现系统等效惯量和阻尼的灵活可调，提高STATCOM抑制电网功率振荡的动态性能。

主权项

1.一种静止同步补偿器参数优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据含STATCOM的单机无穷大系统，将发电机摇摆方程进行线性化式中，T_J、T_S、T_D分别为表征系统惯量、同步和阻尼能力的等效惯性系数、同步系数和阻尼系数；S2、采用STATCOM反馈转速PID控制得到发电机转子运动方程，式中，K_g、K_q分别为电网同步系数与STATCOM控制系数，K_p、K_i、K_d分别为PID控制器的参数比例系数、积分系数和微分系数，H为发电机惯性时间常数，D为发电机阻尼系数，Kq为表征系统控制能力等效参数；所述PID控制的P控制器影响等效阻尼系数T_D；I控制器影响等效同步系数T_S；D控制器影响等效阻尼系数T_J影响，规律具体为：；S3、建立以振荡过程时间最短为控制目标，以频率变化率为判定条件，以频率偏差量不超过设定阈值为约束条件并考虑系统平衡点为边界条件的优化模型，具体为：优化目标函数和约束条件分别为；式中，ω₀为额定角频率，T为期望暂态响应时间，Δδ为发生振荡时的功角偏差，K为频率偏差阈值，m为频率变化率阈值；S4、求解步骤S3优化模型：系统频率变化函数，最短的暂态响应时间，ω(t)对应在范围(0,T)内的表达式为：，式中：T₁=K/m，T₂=T‑T₁。