多机系统励磁与UPFC非线性协调控制策略研究
2021-02-05
(国网陕西省电力公司电力科学研究院,陕西 西安 710100)
统一潮流控制器(UPFC)是目前柔性交流输电系统(flexible AC transmission system,FACTS)中功能最强大、综合性能最好的装置[1-2]。由于UPFC集合了静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)和静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)的优点,在互联电网潮流控制、稳定电压、提高电网稳定性方面均表现出良好的应用效果,因此其控制策略的研究是当前电力系统研究的热点[3]。文献[4]通过将UPFC的有功和无功潮流解耦设计了UPFC并联侧的控制器,并通过三环解耦设计了其串联侧的控制器,但是这种控制方式破坏了UPFC的非线性特性。文献[5]利用暂态能量函数法和模糊滑模控制法设计了UPFC的控制器来抑制系统的低频振荡,但控制器设计基于的模型是系统等效模型。文献[6]通过构造UPFC的Lyapunov函数和坐标变换完成了UPFC控制器设计,但是在控制器设计过程中仍进行了部分线性化处理。由于UPFC装置及电力系统都是非线性系统,因此需要利用非线性方法设计系统的稳定控制器。
Hamilton系统理论上可以根据系统的内部结构特征,在不经过任何线性化处理的基础上完成控制器的设计,因此在非线性系统控制方面具有广阔的应用前景[7]。文献[8]利用广义Hamilton理论设计了TCSC(thyristor controlled series compensator)的控制器并在仿真平台上搭建实际电网模型验证了其控制效果。文献[9]通过无源控制方法设计了电网稳定控制器,并在设计中考虑了相关元件的转移电导。文献[10]在考虑发电机广域励磁信号存在时滞的前提下,通过伪广义Hamilton理论设计了STATCOM与时滞励磁的协调控制器。……
