[发明专利]一种DFIG与SSSC协调电力系统广域阻尼控制方法

权利要求书

1.一种DFIG与SSSC协调电力系统广域阻尼控制方法，其特征是：包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行，

步骤一、选取发电机转子角速度信号并利用矩阵束方法辨识并获得电力系统振荡频率f和阻尼比ξ；

步骤二、在两个不同区域内各选取一台发电机，这两台发电机振荡时的转速差Δω₁₃作为电力系统广域阻尼控制器的输入信号，所述电力系统广域阻尼控制器为基于DFIG与SSSC建立的电力系统广域阻尼控制器；

步骤三、建立SSSC无功调制机理的模糊阻尼控制器；

步骤四、建立DFIG有功调制机理的PSS阻尼控制器；

步骤五、制定DFIG和SSSC结合的协调广域阻尼控制方法；

①设定阻尼比阈值ε；

②根据电力系统的特征根公式和阻尼比公式计算并获得阻尼比ξ，将阻尼比ξ与设定的阻尼比阈值ε进行比较；

ξ＞ε，系统阻尼充足，电力系统维持现状；

ξ＜ε，首先开启步骤三建立的SSSC模糊控制器对系统进行阻尼调控，再次根据电力系统的特征根公式和阻尼比公式计算并获得阻尼比ξ，之后执行后续步骤，再次获得系统的阻尼比ξ并与阻尼比阈值ε进行比较，

ξ＞ε，系统阻尼充足，停止调控，

ξ＜ε，开启步骤四建立的DFIG有功调制机理的PSS阻尼控制器进行振荡抑制，调整有功调制环节增益K确定新的阻尼比ξ，再与阻尼比阈值ε进行比较，直至有功调制环节增益K确定的新的阻尼比ξ满足ξ＞ε。

2.根据权利要求1所述的一种DFIG与SSSC协调电力系统广域阻尼控制方法，其特征是：所述步骤一中辨识并获得电力系统振荡频率f和阻尼比ξ的方法为：

将电力系统用常微分方程表示，

相应特征根为

其中，d为特征根的实部、Ω为特征根的虚部；a、b、c为常数；

振荡频率为：

f＝2πΩ (3)

阻尼比为：

电力系统受到扰动后激发的系统振荡频率和阻尼比由矩阵束方法求得，N个模态的指数函数线性组合形式如下：

其中，y(t)是在实际观测中的包含噪声的响应；x(t)是不含噪声的响应；m(t)是系统噪声；t不大于最大观测时间T；B_i是第i个模态的振荡幅值；λ_i是电力系统用常微分方程表示时所对应的特征根，其中，λ_i＝d±jΩ，d为特征根的实部、Ω为特征根的虚部；

由采样序列y(g)，(g＝0,1，2...，M-1)构造Hankel汉克尔矩阵：

其中，M为最大采点数；K为矩阵束约束参数，K的取值范围在M/4～M/3之间；

Y₁和Y₂由系统不含噪声的响应x(t)获得，构建Y₁和Y₂矩阵如下：

构造矩阵束Y₂-β_iY₁，计算并获得矩阵束广义特征根，

将求解矩阵束广义特征根转化为求解矩阵Q的特征根：

Q＝Y₁⁺Y₂ (9)

其中，Y₁⁺是Y₁的伪逆矩阵；

Q存在N个非0特征根，设为β_i(i＝1，2，…，N)，

其中，T_s为采样周期，d_i为特征根的实部；Ω_i为特征根的虚部；

根据式(3)和式(4)分别获得振荡频率和阻尼比。

3.根据权利要求1所述的一种DFIG与SSSC协调电力系统广域阻尼控制方法，其特征是：所述步骤三中建立的SSSC无功调制机理的模糊阻尼控制器，通过调节输入信号，使控制器的无功功率含有阻尼转矩分量，以便无功调制具有阻尼抑制作用，通过调节无功功率实现电力系统功率振荡抑制。