[发明专利]基于Pade近似的时滞电力系统特征值计算与稳定性判别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种时滞电力系统特征值计算与稳定性判别方法，尤其涉及一种基于Pade近似的时滞电力系统特征值计算与稳定性判别方法。

背景技术

随着电力系统规模的扩大，区域间的低频振荡正成为限制电网传输能力的瓶颈，而现有的阻尼控制器（主要是按照单机无穷大系统设计的电力系统稳定器）并不能很好地解决这一问题。根本原因在于：(1)不能直接利用相对功角和相对角速度构成闭环控制。虽然采用相对功角和相对角速度来实现阻尼控制是最直接和有效的，但长期以来缺少必要的测量方法，只能采用其他间接变量来代替，导致控制效果不佳。(2)限于本地局部信息。采用本地测量构成反馈控制，不能很好地反映区间振荡模式，导致控制系统虽然能阻尼本地振荡模式，但难以有效地抑制区间振荡模式。

随着信息处理和通信技术的迅猛发展，同步相量技术和广域测量系统（Wide Area Measurement System,WAMS），给电力系统的监测、分析和控制提供了新的手段，为互联电网阻尼控制带来了新的契机。同步相量测量单元可同步采集表征电网运行状态的几乎所有的变量，最为关键的是它能测量发电机的内电势、转子角、角速度，母线电压相位等与低频振荡密切相关的量。在高速通信网络（如电力数据宽带网）的支持下，各相量测量单元采集的带时标的数据能以较小的延时传递到数据中心站，完成同步处理和分析，构成广域测量系统。

随着WAMS的不断成熟与完善，将其应用于大电网的闭环控制必然是未来电力系统控制发展的方向之一。WAMS可在一定的延时内获取机组间的相对功角和角速度，并向分散布置的阻尼控制器提供全局信息，使得克服现有的阻尼控制器只能利用本地测量构成反馈控制这一固有缺陷，并有效抑制本地和区间两种模式的低频振荡成为可能。

然而，广域信息在通信网络中传输和处理，存在较大的时滞。时滞是导致系统控制律失效、运行状况恶化和系统失稳的一种重要诱因[Wu H X,Tsakalis K S,Heydt G T.Evaluation of time delay effects to wide-area power system stabilizer design[J].IEEE Transactions on Power Systems,2004,19(4):1935-1941.]，利用广域信息进行电力系统的闭环控制时，必须计及时滞的影响。