[发明专利]一种基于线性反馈控制的电力系统鞍结点分岔控制器

说明书

【技术领域】：

本发明属于电力系统分析与控制和电力电子的交叉技术领域。特别涉及一种基于线性反馈控制的电力系统鞍结点分岔控制器，该控制器主要适用于本发明所提到的简单电力系统。

【背景技术】：

当电力系统的参数发生变化时，如果系统失去结构稳定性，即系统的定性性态(拓扑结构)发生突然变化，则系统出现了分岔现象。电力系统的鞍结点分岔将导致电力系统的崩溃，因而需通过设计分岔控制器实现延迟或者消除鞍结分岔的目标。电力系统分岔控制是指设计一个控制器及其相应的算法来修正电力系统的分岔特性，进而获得预期动态行为的一种控制，典型的电力系统分岔控制目标包括：延迟或消除电力系统的固有分岔；在预先给定的参数值下引入新的分岔以消除原有分岔；改变现存分岔点的参数以增加系统的稳定裕度；修正分岔链的形状和类型，取得有效控制措施的机会；镇定分岔解和分岔分支以保持系统良好的动态稳定品质；监视由分岔引起的极限环的幅值、频率和重数以消除系统进入混沌状态的可能；优化系统在分岔点附近的运行特性以及上述各目标的组合。目前的基于PID的分岔控制器，存在消除原有分岔点的同时可能引入新的分岔点以及控制算法复杂等缺点。

【发明内容】：

本发明目的是为了克服现有分岔控制器的不足，提供一种基于线性反馈控制的电力系统鞍结点分岔控制器，以消除原来电力系统的鞍结点分岔

本发明提供的基于线性反馈控制的电力系统鞍结点分岔控制器包括，

功角测量模块：用于测量电力系统中的功角δ，并和给定参考功角δ₀比较得到反馈误差信号e＝(δ₀-δ)；

第一误差放大模块k₁：用于将得到的功角反馈误差信号e＝(δ₀-δ)进行放大，得到放大后的误差信号-k₁(δ-δ₀)；

角速度测量模块：用于测量电力系统中的角速度ω，并和给定参考角速度ω₀比较得到反馈误差信号e＝ω₀-ω；

第二误差放大模块k₂：用于将得到的角速度反馈误差信号e＝ω₀-ω进行放大，得到放大后的误差信号-k₂(ω-ω₀)；

加法模块：用于将第一和第二两路误差放大模块放大后的误差信号-k₁(δ-δ₀)和-k₂(ω-ω₀)叠加，得到控制信号输出u。

本发明提供的基于线性反馈控制的电力系统鞍结点分岔控制器特别适用于由发电机、输电线和无穷大母线组成的电力系统(如图1所示)，发电机采用不考虑励磁的经典二阶模型，输电线和无穷大母线采用常见的型号和模型。

整个简单电力系统的基本方程为：

δ·=ωω·=1M[Pm-EVXsinδ-Dω]---(1)]]>

如上所说的鞍结分岔控制器采用线性反馈控制律，控制器的作用是消除原来简单电力系统中的鞍结点分岔，从而避免发生电压崩溃，其控制信号输出为：

u＝-k₁(δ-δ₀)-k₂(ω-ω₀)。

本发明的工作原理：