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《雙饋風(fēng)機(jī)附加阻尼控制環(huán)節(jié)與PSS的參數(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、江蘇電機(jī)工程2015年5月JiangsuElectricalEngineering第34卷第3期雙饋風(fēng)機(jī)附加阻尼控制環(huán)節(jié)與PSS的參數(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化鄭華’，李忠z，陳凡(1．國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司，江蘇南京210032；2．南京燦能電氣自動(dòng)化有限公司，江蘇南京211100；3．安徽省電力科學(xué)研究院，安徽合肥230601)摘要：對(duì)于合雙饋風(fēng)電場(chǎng)的多機(jī)電力系統(tǒng)，在雙饋風(fēng)機(jī)內(nèi)部引入附加阻尼控制環(huán)節(jié)可以抑制系統(tǒng)低頻振蕩．但雙饋風(fēng)機(jī)附加阻尼控制環(huán)節(jié)可能會(huì)影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)抑制低頻振蕩的效果。提出了一種雙饋風(fēng)機(jī)附加阻尼控制環(huán)節(jié)與PSS的參數(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化方法．設(shè)計(jì)了兼顧機(jī)電
2、振蕩模式和非機(jī)電振蕩模式的阻尼特性的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)．并給出了基于粒子群算法的求解方法。以三機(jī)系統(tǒng)作為算例，優(yōu)化設(shè)計(jì)了雙饋風(fēng)機(jī)附加阻尼控制環(huán)節(jié)與PSS的參數(shù)。時(shí)域仿真結(jié)果表明，所提出的參數(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化方法可以更好地提升系統(tǒng)的阻尼．有利于低頻振蕩的快速平抑關(guān)鍵詞：雙饋風(fēng)機(jī)；低頻振蕩；附加阻尼控制；PSS；協(xié)調(diào)優(yōu)化；粒子群算法中圖分類號(hào)：TM712文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009-0665(2015)03-0025-05隨著風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電容量在電網(wǎng)中所占的比例不斷提振蕩相關(guān)的阻尼功率．進(jìn)而產(chǎn)生一個(gè)附加阻尼轉(zhuǎn)矩，起升．其對(duì)電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性和阻尼特性將帶來(lái)到改善系統(tǒng)阻尼的作用[
3、2]一定影響[，研究表明，對(duì)于含大容量雙饋型風(fēng)電場(chǎng)雙饋風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)變換器采用定子磁鏈定向的矢量的多機(jī)電力系統(tǒng)．在雙饋風(fēng)機(jī)內(nèi)部配置相關(guān)控制器可控制策略，控制框圖如圖1所示[o-。圖中：和K。為改善系統(tǒng)的阻尼[]。目前．抑制低頻振蕩的主要手段轉(zhuǎn)子側(cè)變換器有功控制環(huán)節(jié)的PI控制參數(shù)；和K有電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)、靈活交流輸電系統(tǒng)為轉(zhuǎn)子側(cè)變換器電流控制環(huán)節(jié)的PI控制參數(shù)；。，和(FACTS)、直流調(diào)制等【5,6]。各個(gè)手段之間可能存在負(fù)分別為轉(zhuǎn)子側(cè)變換器無(wú)功控制環(huán)節(jié)的PI控制參影響．因此研究各手段之間的協(xié)調(diào)控制具有工程意義。數(shù)；i女耐和i耐為轉(zhuǎn)子電流d軸和q軸參考值；和文
4、獻(xiàn)[7]提出一種基于Prony算法的PSS和直流附加p耐為無(wú)功功率和有功功率參考值；和Q。分別為定控制器協(xié)調(diào)運(yùn)行的策略。文獻(xiàn)[8]提出將加入混沌優(yōu)化子有功和無(wú)功功率的測(cè)量值；。，，物，為引入的4個(gè)算法和模擬退火思想的改進(jìn)粒子群算法用于協(xié)調(diào)優(yōu)化中間狀態(tài)變量文中在雙饋風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的有功飛輪儲(chǔ)能穩(wěn)定器與PSS參數(shù)。文獻(xiàn)[9]對(duì)多機(jī)系統(tǒng)中控制回路中引入附加阻尼控制環(huán)節(jié)．該環(huán)節(jié)以雙饋電PSS和FACTS的參數(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化進(jìn)行了研究。目前，雙機(jī)轉(zhuǎn)差率偏差作為輸人信號(hào)．輸出一個(gè)附加輸出信饋風(fēng)機(jī)附加阻尼控制環(huán)節(jié)與PSS的參數(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化尚號(hào)。作用到轉(zhuǎn)子電壓q軸分量上。屬較新的課題．隨
5、著風(fēng)電并網(wǎng)容量的增加，該問(wèn)題具有較大的研究?jī)r(jià)值文中對(duì)雙饋風(fēng)機(jī)附加阻尼控制環(huán)節(jié)與PSS之間的參數(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化作了探索性研究．提出了基于粒子群算法的參數(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化方法。在目標(biāo)函數(shù)中兼顧了機(jī)電振蕩模式和非機(jī)電振蕩模式的阻尼特性。以三機(jī)系統(tǒng)作為算例．對(duì)比了參數(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化方法與參數(shù)獨(dú)立設(shè)計(jì)方法的阻尼改善效果．驗(yàn)證了參數(shù)協(xié)調(diào)優(yōu)化方法的有效性1雙饋風(fēng)機(jī)附加阻尼控制環(huán)節(jié)的作用原理圖1轉(zhuǎn)子側(cè)變換器控制框圖PSS的主要原理是通過(guò)輸入頻率、電磁功率等偏附加阻尼控制環(huán)節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要差信號(hào)．輸出相應(yīng)的附加控制信號(hào)控制勵(lì)磁進(jìn)而對(duì)發(fā)是由增益單元、隔直單元、超前滯后單元和限幅單元等電機(jī)轉(zhuǎn)子
6、振蕩提供阻尼作用。與同步發(fā)電機(jī)不同，雙饋組成。風(fēng)機(jī)主要通過(guò)變頻器控制其注入系統(tǒng)的電磁功率。雙圖中：為增益；為隔直環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)；T1～乃饋風(fēng)機(jī)附加阻尼控制環(huán)節(jié)通過(guò)控制變頻器輸出與系統(tǒng)分別為兩級(jí)超前滯后環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)。轉(zhuǎn)子側(cè)變換器采收稿日期：2014—12-28；4~日期：2015—02—11基金項(xiàng)目：“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2011BAA01B02)用定子磁鏈定向的矢量控制策略．忽略定子磁鏈暫態(tài)26江蘇電機(jī)工程dAs-_1AL．一奇一一半圖2附加阻尼控制環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)soAwBAE'+o~BAsq過(guò)程和定子電阻．可以得到電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式[2,11]：=一1AE'q+可
7、Xs-X!~~COBLm，。=一(1)sssAoJBAEVd-03BE’加(4)式中：為風(fēng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩；分別為由坐標(biāo)系下-_△Ps等效的定子自感、定轉(zhuǎn)子互感；為定子磁鏈。忽略定子磁鏈暫態(tài)，可認(rèn)為定子磁鏈恒定不變。因此，雙饋風(fēng)=’Kp△Ps+KI。機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可由轉(zhuǎn)子電流軸分量ior獨(dú)立控制。dAx3轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子電壓存在如下的控制關(guān)系[23：=一aQ。+Rrid,：-sO)s(L．-=，aQs+Ki3出122式中：為單質(zhì)量塊模型的等效慣性時(shí)間常數(shù)；s為風(fēng)=(一每)誓。一苦+每]機(jī)轉(zhuǎn)差率；’和。分別為由軸暫態(tài)電壓；為由坐由上式可知．轉(zhuǎn)子電流的d．q軸分量可以由轉(zhuǎn)子標(biāo)系
8、下等效的轉(zhuǎn)
