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【发明授权】基于结构奇异值法的抑制超低频振荡的控制方法及系统_北京交通大学;国网四川省电力公司电力科学研究院_202311136611.4 

申请/专利权人:北京交通大学;国网四川省电力公司电力科学研究院

申请日:2023-09-05

公开(公告)日:2024-06-18

公开(公告)号:CN117134345B

主分类号:H02J3/00

分类号:H02J3/00;H02J3/24;H02J3/48

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.06.18#授权;2023.12.15#实质审查的生效;2023.11.28#公开

摘要:本发明提供一种基于结构奇异值法的抑制超低频振荡的控制方法及系统,属于电网系统水电机组运行控制技术领域,构建水光互补系统多机系统统一频率响应模型,引入反映不确定性的摄动块和对应的权函数,插入反映鲁棒性能的虚拟摄动块和灵敏度权函数,扩展为结构奇异值模型;设置水电机组串联校正控制器和光伏机组有功附加控制器的参数搜索空间,随机生成一组水电和光伏机组的控制器参数;根据超低频振荡的范围,将范围内扫频点都带入扩展的结构奇异值模型中,计算结构奇异值;根据结构奇异值判断控制器参数是否满足鲁棒性要求。本发明可协调设计用于超低频振荡抑制的水电机组和光伏控制器参数,能对水电机组占高比例系统的超低频振荡起到抑制作用。

主权项:1.一种基于结构奇异值法的抑制超低频振荡的控制方法,其特征在于,包括:基于水电机组模型及其串联校正控制器和光伏模型及其有功附加控制器,构建水光互补系统多机系统统一频率响应模型;在统一频率响应模型中引入反映不确定性的摄动块和对应的权函数,插入反映鲁棒性能的虚拟摄动块和灵敏度权函数,将统一频率响应模型扩展为结构奇异值模型;设置水电机组串联校正控制器和光伏机组有功附加控制器的参数搜索空间,使用蒙特卡洛算法控制参数搜索空间中随机生成一组水电和光伏机组的控制器参数;根据超低频振荡的范围,将范围内扫频点带入结构奇异值模型中,结合控制参数计算结构奇异值;判断结构奇异值是否小于等于1,若小于等于1,则所述的控制器参数满足鲁棒性要求,否则重新生成新的参数计算结构奇异值;将统一频率响应模型扩展为结构奇异值模型,包括:将不确定性分离出来,重新构建为扩展的结构奇异值模型,结构奇异值模型的相关元素数学表达如下式所示: 其中,u1、…、un、uf分别为各摄动块的输入,v1、…、vn、vf分别为各摄动块的输出,M11、…、Mnf、Mf1、…、Mff为各输入输出对应的标称矩阵;构建出的结构奇异值模型中标称Ms矩阵中各元素的表达式为: 其中,Gcis为各水电机组串联校正控制器传递函数,Wis为各摄动块对应的权函数,Ls为系统回路传递函数,WSs为负荷变化不确定性摄动块对应的权函数,Ggovis为各水电机组调速器传递函数,Ghis为各水轮机传递函数,GCPVjs为各光伏有功附加控制器传递函数,GPVjs为各光伏基本控制器传递函数;Ps为系统等效同步机传递函数;根据超低频振荡的频率范围,将0.01Hz~0.1Hz范围内的点代入结构奇异值模型中,计算结构奇异值,判断是否小于等于1,若小于等于1,则这组控制器参数可以使系统满足鲁棒性能要求,否则重新生成新的参数进行计算。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 北京交通大学;国网四川省电力公司电力科学研究院 基于结构奇异值法的抑制超低频振荡的控制方法及系统

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