專(zhuān)利名稱(chēng)：：電力系統(tǒng)廣域阻尼控制用的延時(shí)處理和補(bǔ)償系統(tǒng)的制作方法電力系統(tǒng)廣域阻尼控制用的延時(shí)處理和補(bǔ)償系統(tǒng)據(jù)贓本技術(shù)方案涉及廣域阻尼控制中延時(shí)的處理和補(bǔ)償方法，屬于電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：低頻振蕩的發(fā)生會(huì)到危及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，隨著大區(qū)電網(wǎng)的互聯(lián)和電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，低頻振蕩日趨嚴(yán)重，且出現(xiàn)了頻率更低、危害更大的區(qū)間低頻振蕩現(xiàn)象。解決低頻振蕩問(wèn)題常用的手段是對(duì)可調(diào)裝置如發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、HVDC和FACTS等進(jìn)行二次附加阻尼控制，最常用的是電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制器(PSS)技術(shù)。由于PSS釆用本地信號(hào)作為反饋信號(hào)，信號(hào)的可觀性受到了限制，因此應(yīng)用該技術(shù)難以解決由于大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)引發(fā)的區(qū)間低頻振蕩問(wèn)題。利用相量測(cè)量單元(PMU)采集遠(yuǎn)端電氣信號(hào)，經(jīng)過(guò)廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸，為低頻振蕩阻尼控制器提供反饋信號(hào)，由此產(chǎn)生的新技術(shù)稱(chēng)為電力系統(tǒng)廣域阻尼控制器技術(shù)。廣域阻尼控制器很好的解決了PSS信號(hào)可觀性的問(wèn)題，因此對(duì)于抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩具有極大的潛力。廣域阻尼控制器的反饋信號(hào)需要經(jīng)過(guò)WAMS網(wǎng)絡(luò)的傳輸，在傳輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生延時(shí)，而延時(shí)會(huì)影響控制的性能，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。傳統(tǒng)處理延時(shí)對(duì)廣域阻尼控制的影響主要有兩項(xiàng)技術(shù)1.基于線性矩陣不等式(LMI)的魯棒控制器設(shè)計(jì)技術(shù)2.基于Smith預(yù)測(cè)控制的延時(shí)補(bǔ)償技術(shù)這兩種方法都基于精確的被控系統(tǒng)模型，而電力系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，精確的系統(tǒng)模型無(wú)法獲得。因此，已有的方法并不能有效的處理延時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)廣域阻尼控制的影響。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種針對(duì)廣域阻尼控制中延時(shí)的濾波和補(bǔ)償方法，用于補(bǔ)償延時(shí)對(duì)廣域阻尼控制性能的影響，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本發(fā)明的特征在于1、電力系統(tǒng)廣域阻尼控制用的延時(shí)處理與補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于包含與所述延時(shí)處理無(wú)涉的廣域阻尼控制器和電力系統(tǒng)，還含有所述與延時(shí)處理無(wú)涉的廣域阻尼控制器輸出信號(hào)的延時(shí)電路，移相補(bǔ)償電路，帶通濾波器和所述電力系統(tǒng)輸出的反饋信號(hào)的延時(shí)電路，其中電力系統(tǒng)，實(shí)測(cè)得到的頻率響應(yīng)為幅頻響應(yīng)ZG(W)=20lg(4/4)相頻響應(yīng)^;0)=^2-^其中4，^分別為輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的幅值A(chǔ)，^分別為輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的初始相位W為實(shí)測(cè)頻率移相補(bǔ)償電路，移相補(bǔ)償環(huán)節(jié)輸出端與所述延時(shí)處理方法的廣域阻尼控制器的控制環(huán)節(jié)輸入端相連，改移相補(bǔ)償電路的傳遞函數(shù)/^("為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>在設(shè)定的廣域阻尼控制的目標(biāo)是把復(fù)平面上對(duì)應(yīng)弱阻尼低頻振蕩模式的極點(diǎn)A左移到新的位置義。，其中^="。+/叫，a。和叫分別為設(shè)定的目標(biāo)極點(diǎn)的實(shí)部與虛部，叫是理論的目標(biāo)低頻振蕩頻率點(diǎn)，均為設(shè)定值，則其中，叫;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>r為所述系統(tǒng)總延時(shí)，即r-r,+^，r,為反饋信號(hào)的延時(shí)，^為所述與延時(shí)處理無(wú)涉的廣域阻尼控制器輸出的控制環(huán)節(jié)輸出的延時(shí)，^、^均為設(shè)定值。帶通濾波器，輸出端與所述的移相補(bǔ)償電路的已帶通濾波的信號(hào)的輸入端相連，所述帶通濾波器的傳遞函數(shù)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中，OV為該帶通濾波器的通帶中心頻率，設(shè)在所述阻尼的目標(biāo)低頻振蕩頻率點(diǎn)叫，g為該帶通濾波器的品質(zhì)因素，按以下步驟得出步驟(1)，按下式計(jì)算引入所述帶通濾波器后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)幅值穿越頻率化'<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中r/為引入帶通濾波器后的所述系統(tǒng)的相角裕量，取值范圍為70°~150°，%(^)為所述與延時(shí)無(wú)涉的廣域阻尼控制器的對(duì)數(shù)相頻響應(yīng)，=arg(7/。C/w》，己知AO)為移相補(bǔ)償電路的對(duì)數(shù)相頻響應(yīng)，％()=arg(//tO>))，已知值，當(dāng)w-化'時(shí)，步驟(2)，按下式計(jì)算該帶通濾波器在頻率^'的對(duì)數(shù)幅頻響應(yīng)的值(A'):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中，￡。(化')是所述與延時(shí)無(wú)涉的廣域阻尼控制器對(duì)數(shù)幅頻特性丄。(《)在《=^'時(shí)的值，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>A.(化')是所述移相補(bǔ)償電路的對(duì)數(shù)幅頻特性在《=%'時(shí)的值，=201g(/^(/w))步驟(3)，按下式計(jì)算所述帶通濾波器的品質(zhì)因素g:g(叫-6^)+/cu0cycj是所述帶通濾波器的比例系數(shù)，^=1/2叫；反饋信號(hào)的延時(shí)電路輸出端與所述帶通濾波器的信號(hào)輸入端相連，而所述電力系統(tǒng)的反饋信號(hào)輸出端與所述反饋信號(hào)延時(shí)電路的信號(hào)輸入端相連，該反饋信號(hào)延時(shí)電路的傳遞函數(shù)用e,表示；所述與延時(shí)處理無(wú)涉的廣域阻尼控制器輸出信號(hào)的延時(shí)電路，輸入端與該控制器的信號(hào)輸出端相連，而輸出端的已經(jīng)過(guò)延時(shí)的控制信號(hào)被送入到達(dá)電力系統(tǒng)，該控制信號(hào)的延時(shí)電路的傳遞函數(shù)為^w。2.在實(shí)測(cè)所述電力系統(tǒng)的頻率響應(yīng)時(shí)輸入信號(hào)的幅值A(chǔ),為標(biāo)幺值的1%3%，初始相位^=0，頻率w的取值間隔為0.628弧度，對(duì)應(yīng)0.1HZ，a^取值為0.1HZ0.3HZ，wmax取值在5HZ10HZ之間。采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法，能保證存在延時(shí)的情況下，廣域阻尼控制的阻尼效果與無(wú)延時(shí)相同；并且能將廣域阻尼控制的相位裕度提高到70°~150°，使得廣域阻尼控制器在控制回路總延時(shí)大小為0600ms時(shí)仍能保持系統(tǒng)穩(wěn)定。本發(fā)明方法在原有的阻尼控制器上串聯(lián)增加控制環(huán)節(jié)，因此可以不需要專(zhuān)門(mén)增加硬件實(shí)現(xiàn)。可在原有阻尼控制器的硬件平臺(tái)上通過(guò)軟件增加控制環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)。圖1為采用本發(fā)明延時(shí)處理和補(bǔ)償方法的廣域阻尼控制器結(jié)構(gòu)。圖2為延時(shí)處理和補(bǔ)償環(huán)節(jié)參數(shù)設(shè)計(jì)流程圖。圖3為頻率響應(yīng)測(cè)量示意圖。圖4為不考慮延時(shí)設(shè)計(jì)控制器的控制效果圖。-無(wú)直流調(diào)制........K=5-----K=3圖5為實(shí)測(cè)被控電力系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率響應(yīng)圖a為非對(duì)數(shù)的幅頻響應(yīng)，b為相頻響應(yīng)。圖6為無(wú)濾波器時(shí)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)頻率響應(yīng)圖a為非對(duì)數(shù)的幅頻響應(yīng)，b為相頻響應(yīng)。圖7為引入濾波器和延時(shí)補(bǔ)償后系統(tǒng)總的開(kāi)環(huán)頻率響應(yīng)a為非對(duì)數(shù)的幅頻響應(yīng)，b為相頻響應(yīng)。圖8為引入延時(shí)處理和補(bǔ)償環(huán)節(jié)后的控制效果?！獰o(wú)直流調(diào)制.........K=5，無(wú)濾波器——K=5，有濾波器具體實(shí)施例方式本發(fā)明方法在傳統(tǒng)未考慮延時(shí)的廣域阻尼控制器結(jié)構(gòu)上串聯(lián)增加帶通濾波器環(huán)節(jié)和移相補(bǔ)償環(huán)節(jié)來(lái)處理延時(shí)的影響。其中傳統(tǒng)未考慮延時(shí)的廣域阻尼控制的結(jié)構(gòu)可以是PSS結(jié)構(gòu)。該方法可用于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、FACTS裝置，HVDC等電網(wǎng)可控裝置的附加廣域阻尼控制。如圖1所示為采用本發(fā)明方法的廣域阻尼控制器的結(jié)構(gòu)。其中/^0)傳統(tǒng)不考慮延時(shí)的阻尼控制器結(jié)構(gòu)，r,為反饋信號(hào)的延時(shí)大小，r2為控制信號(hào)輸出的延時(shí)大小。A叫、g分別為帶通濾波器的比例系數(shù)、通帶中心頻率和品質(zhì)因子。&、；、7^分別移相補(bǔ)償環(huán)節(jié)的比例系數(shù)、超前時(shí)間常數(shù)和滯后時(shí)間常數(shù)。圖2所示延時(shí)處理和補(bǔ)償各環(huán)節(jié)的參數(shù)計(jì)算流程?？刂苹芈房偟难訒r(shí)大小為r=r1+r2。設(shè)定的廣域阻尼控制的目標(biāo)是將復(fù)平面上對(duì)應(yīng)弱阻尼低頻振蕩模式的極點(diǎn)A左移到新位置^=CT。+7叫，該設(shè)定的目標(biāo)極點(diǎn)與原有控制器的目標(biāo)極點(diǎn)相同。本發(fā)明方法各環(huán)節(jié)的具體設(shè)計(jì)步驟如下-步驟l:實(shí)測(cè)得到被控電力系統(tǒng)的頻率響應(yīng)在被控電力系統(tǒng)的輸入點(diǎn)注入不同頻率的純正弦信號(hào)，測(cè)量系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后的輸出正弦信號(hào)的幅值和相位，可以測(cè)量得到系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)。如圖3所示，G(S)為被控電力系統(tǒng)傳遞函數(shù)，注入的信號(hào)U為-w=4sin(ft^+^)(1)其中，4為輸入信號(hào)幅值，一般取值為標(biāo)么值1%~3%。w為輸入信號(hào)的頻率，在需要測(cè)量的頻率范圍內(nèi)變化，假設(shè)需要測(cè)量的頻率范圍是[_，^_]，貝廿w=min/=1,2,-H(wmax_c;min)/AwAw—般取為0.628弧度，對(duì)應(yīng)0.1HZ。^為注入信號(hào)的初始相位，相位，一般取為0。m可取0.10.3HZ，"i皿可取510HZ。測(cè)量得到的穩(wěn)態(tài)輸出信號(hào)y為_(kāi)y=4sin(<^+p2)則對(duì)應(yīng)頻率w的被控系統(tǒng)幅頻響應(yīng)為ZG(w)=201g(V4)相頻響應(yīng)為(2)可取02;r間的任意(3)(4)步驟2.設(shè)計(jì)移相補(bǔ)償環(huán)節(jié)參數(shù)控制回路引入延時(shí)后，延時(shí)會(huì)在低頻振蕩頻率處產(chǎn)生一個(gè)滯后的相位，該相位大小為-叫r。其中，叫為設(shè)定的目標(biāo)極點(diǎn)A的虛部，r為控制回路總延時(shí)的大小。為使得延時(shí)的存在不影響廣域阻尼控制器的阻尼性能，在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上增加一個(gè)延時(shí)補(bǔ)償控制環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)如下所示1+A(6)該控制環(huán)節(jié)的相位特性和幅頻特性應(yīng)該滿足:81^cC/叫)卜l，arg(/^,(/叫))二6y(7)設(shè)計(jì)該環(huán)節(jié)的參數(shù)如下，可以滿足要求，其中"是中間變量<y0Val+sin叫r+步驟3:設(shè)計(jì)帶通濾波器參數(shù)由于延時(shí)引起的相移，使得系統(tǒng)喪失了原有的相位裕度，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)失去穩(wěn)定，產(chǎn)生高于原有主導(dǎo)振蕩頻率的高頻振蕩。丄c(w)，從O)分別是g0)，"的對(duì)數(shù)幅頻響應(yīng)；^(w)分別是g0)，"的對(duì)數(shù)相頻響應(yīng)。A()=0、A(w)=—r。ZG(w)、％O)已由步驟1求得。丄。(w)和p。(w)分別表示己設(shè)計(jì)的未考慮延時(shí)的常規(guī)阻尼控制器i/。("的對(duì)數(shù)幅頻響應(yīng)和對(duì)數(shù)相頻響應(yīng)，其中丄。(")=201g(//。()，=arg(//。()。A(w)和分別表示移相補(bǔ)償環(huán)節(jié)《,(力的對(duì)數(shù)幅頻響應(yīng)和對(duì)數(shù)相頻響應(yīng)，其中Zc(w)=20lg(//c()，a()=arg(//c()。無(wú)帶通濾波器時(shí)，開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的幅值穿越頻率a滿足ZGOe)+Zq(a)+AOe)=0?？刂苹芈返难訒r(shí)7=0時(shí)，系統(tǒng)的相角裕量為^=180°+%(Wc)+(Wc)+化.Oc)(9)由于4(^)=0、R(w)=-肌，延時(shí)的引入不會(huì)影響開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的幅頻特性，但是會(huì)改變開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的相頻特性。因此延時(shí)引入后系統(tǒng)的相角裕量為^=7o—J(10)當(dāng)7>^/^時(shí)，延時(shí)的引入引起了系統(tǒng)的不穩(wěn)定。為解決延時(shí)引入后引起的系統(tǒng)不穩(wěn)定問(wèn)題，本發(fā)明中采用的方法，是在原有的控制環(huán)節(jié)上串聯(lián)增加帶通濾波器，在不影響廣域阻尼控制器的阻尼性能的基礎(chǔ)上，通過(guò)降低開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的幅值穿越頻率，來(lái)提高時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量。濾波器的傳遞函數(shù)為-W/為濾波器的通帶中心頻率，g為濾波器的品質(zhì)因素。為保持控制器的阻尼效果，不改變控制器在設(shè)定極點(diǎn);i。的幅值和相位特性，要求濾波器滿足|//,(;10)|=1，arg(//,(A0))=o(12)在實(shí)際工程中，近似可取IZ/,0。)卜1，arg(/Z,O?！?0(13)推導(dǎo)可得，=叫，j=l/g0(14)即濾波器的通頻帶中心設(shè)在阻尼的目標(biāo)低頻振蕩頻率點(diǎn)叫。設(shè)引入濾波器的目的是將系統(tǒng)的相角裕量從^提高到k'，^'可設(shè)置為70°~150°。則引入濾波器后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)幅值穿越頻率化'滿足S180。+pGOc')+%Oc')+a)+p,Oc')-tV(15)由于該帶通濾波器產(chǎn)生的滯后角度最大為-90°，因此滿足式(16)的化'必然滿足式(15):、'=90°+%)+%)+^)-<y>(16)根據(jù)被控系統(tǒng)的相頻響應(yīng)特性、//。("和i^("的相頻響應(yīng)特性、延時(shí)的大小以及對(duì)相位裕量的要求，可以圖解得到滿足式(16)的幅值穿越頻率化'。根據(jù)化'，可以通過(guò)下面的方程得到濾波器在頻率化'的幅頻響應(yīng)特性丄/(化')=-(丄G)+丄0(W/)+Zc.O;))(17)通過(guò)解下列方程，可以得到濾波器的品質(zhì)因素^:叫<20lg",化')(18)帶通濾波器的三個(gè)參數(shù)^^、g、^都設(shè)計(jì)完成。實(shí)施例中國(guó)南方電網(wǎng)高肇直流廣域阻尼控制在中國(guó)南方電網(wǎng)高肇直流實(shí)施廣域阻尼附加控制，目的是為了抑制南方電網(wǎng)中存在的云南和貴州區(qū)間低頻振蕩。反饋信號(hào)選取的是云南和貴州的母線頻差信號(hào)。如果不考慮延時(shí)，所設(shè)計(jì)的阻尼控制器是簡(jiǎn)單的比例環(huán)節(jié)。控制回路延時(shí)的總大小是60ms。由于系統(tǒng)存在0.55HZ的低頻振蕩，阻尼比小于3%。廣域阻尼控制的目標(biāo)是將該低頻振蕩模式左移到設(shè)定的目標(biāo)極點(diǎn);i。=0.21+^3.46，新極點(diǎn)的阻尼比大于5%，虛部對(duì)應(yīng)的振蕩頻率約等于原系統(tǒng)低頻振蕩頻率。不考慮延時(shí)，阻尼控制器的反饋系數(shù)為5時(shí)，廣域阻尼控制器能達(dá)到控制的目標(biāo)。但是當(dāng)比例系數(shù)為5時(shí)，此時(shí)延時(shí)影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，系統(tǒng)產(chǎn)生高頻振蕩，如圖4所示。因此，不考慮延時(shí)的阻尼控制器設(shè)計(jì)可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。下面應(yīng)用本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法，給原有的阻尼控制器增加延時(shí)處理和補(bǔ)償?shù)沫h(huán)節(jié)。步驟l:實(shí)測(cè)被控電力系統(tǒng)頻率響應(yīng)4為輸入信號(hào)幅值取值為標(biāo)幺值％。Aw—般取為0.628弧度，對(duì)應(yīng)0.1HZ。仍取為0。wmm取0.2HZ，w匪取6HZ實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如表1所示。畫(huà)出被控電力系統(tǒng)的頻率響應(yīng)如圖5所示。步驟2:設(shè)計(jì)移相補(bǔ)償環(huán)節(jié)參數(shù)將r二0.06s，叫=3.46弧度代入公式(8)，可以計(jì)算得到T^O.356,T2=0.234，K=0.811。步驟3:由圖6可知，無(wú)帶通濾波器環(huán)節(jié)時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度為-35度，閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。設(shè)定要求的穩(wěn)定裕度<=100°。由(16)式，可以圖解得到^^0.65HZ。將^'代入(17)式，得到-10.2DB。將結(jié)果代入(18)式，得到(^=4。再由(14)式，得至ljcy,=3.46，A=0.0723。加入濾波器后，系統(tǒng)總的開(kāi)環(huán)頻率響應(yīng)如圖7所示。此時(shí)系統(tǒng)的相位裕度由從-35度提高到了130度，系統(tǒng)穩(wěn)定。此時(shí)廣域阻尼控制器可以允許的控制回路總的延時(shí)大小為550ms。圖8為采用本發(fā)明的延時(shí)處理和補(bǔ)償方法后的控制效果，高頻振蕩現(xiàn)象明顯得到消除。本發(fā)明的延時(shí)處理和補(bǔ)償方法在原廣域阻尼控制器中實(shí)現(xiàn)，串聯(lián)增加在原比例控制器上，并沒(méi)有增加相應(yīng)硬件。表l:實(shí)測(cè)被控電力系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求1、電力系統(tǒng)廣域阻尼控制用的延時(shí)處理與補(bǔ)償系統(tǒng)，包含與所述延時(shí)處理無(wú)涉的廣域阻尼控制器和電力系統(tǒng)，其特征在于還含有所述與延時(shí)處理無(wú)涉的廣域阻尼控制器輸出信號(hào)的延時(shí)電路，移相補(bǔ)償電路，帶通濾波器和所述電力系統(tǒng)輸出的反饋信號(hào)的延時(shí)電路，其中電力系統(tǒng)，實(shí)測(cè)得到的頻率響應(yīng)為幅頻響應(yīng)LG(ω)＝20lg(A2/A1)，相頻響應(yīng)其中A1，A2分別為輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的幅值，分別為輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的初始相位，ω為實(shí)測(cè)頻率；移相補(bǔ)償電路，移相補(bǔ)償環(huán)節(jié)輸出端與所述延時(shí)處理方法的廣域阻尼控制器的控制環(huán)節(jié)輸入端相連，改移相補(bǔ)償電路的傳遞函數(shù)Hc(s)為在設(shè)定的廣域阻尼控制的目標(biāo)是把復(fù)平面上對(duì)應(yīng)弱阻尼低頻振蕩模式的極點(diǎn)λ左移到新的位置λ0，其中λ0＝σ0+jω0，σ0和ω0分別為設(shè)定的目標(biāo)極點(diǎn)的實(shí)部與虛部，ω0是理論的目標(biāo)低頻振蕩頻率點(diǎn)，均為設(shè)定值，則其中，T2＝αT，τ為所述系統(tǒng)總延時(shí)，即τ＝τ1+τ2，τ1為反饋信號(hào)的延時(shí)，τ2為所述與延時(shí)處理無(wú)涉的廣域阻尼控制器輸出的控制環(huán)節(jié)輸出的延時(shí)，τ1、τ2均為設(shè)定值；帶通濾波器，輸出端與所述的移相補(bǔ)償電路的已帶通濾波的信號(hào)的輸入端相連，所述帶通濾波器的傳遞函數(shù)為其中，ωf為該帶通濾波器的通帶中心頻率，設(shè)在所述阻尼的目標(biāo)低頻振蕩頻率點(diǎn)ω0，Q為該帶通濾波器的品質(zhì)因素，按以下步驟得出步驟(1)，按下式計(jì)算引入所述帶通濾波器后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)幅值穿越頻率ωc′其中γτ′為引入帶通濾波器后的所述系統(tǒng)的相角裕量，取值范圍為70°～150°，為所述與延時(shí)無(wú)涉的廣域阻尼控制器的對(duì)數(shù)相頻響應(yīng)，已知值，當(dāng)ω＝ωc′時(shí)，為移相補(bǔ)償電路的對(duì)數(shù)相頻響應(yīng)，已知值，當(dāng)ω＝ωc′時(shí)，步驟(2)，按下式計(jì)算該帶通濾波器在頻率ωc′的對(duì)數(shù)幅頻響應(yīng)的值Lf(ωc′)Lf(ωc′)＝-(LG(ωc′)+L0(ωc′)+Lc(ωc′))其中，L0(ωc′)是所述與延時(shí)無(wú)涉的廣域阻尼控制器對(duì)數(shù)幅頻特性L0(ω)在ω＝ωc′時(shí)的值，L0(ω)＝20lg(H0(jω))，Lc(ωc′)是所述移相補(bǔ)償電路的對(duì)數(shù)幅頻特性在ω＝ωc′時(shí)的值，Lc(ω)＝20lg(Hc(jω))；步驟(3)，按下式計(jì)算所述帶通濾波器的品質(zhì)因素QA是所述帶通濾波器的比例系數(shù)，A＝1/Qω0；反饋信號(hào)的延時(shí)電路輸出端與所述帶通濾波器的信號(hào)輸入端相連，而所述電力系統(tǒng)的反饋信號(hào)輸出端與所述反饋信號(hào)延時(shí)電路的信號(hào)輸入端相連，該反饋信號(hào)延時(shí)電路的傳遞函數(shù)用表示；所述與延時(shí)處理無(wú)涉的廣域阻尼控制器輸出信號(hào)的延時(shí)電路，輸入端與該控制器的信號(hào)輸出端相連，而輸出端的已經(jīng)過(guò)延時(shí)的控制信號(hào)被送入到達(dá)電力系統(tǒng)，該控制信號(hào)的延時(shí)電路的傳遞函數(shù)為2.根據(jù)權(quán)利要求，所述的電力系統(tǒng)廣域阻尼控制用的延時(shí)處理與補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，在實(shí)測(cè)所述電力系統(tǒng)的頻率響應(yīng)時(shí)輸入信號(hào)的幅值A(chǔ)，為標(biāo)幺值的1%~3%，初始相位^=0，頻率w的取值間隔為0.628弧度，對(duì)應(yīng)0.1HZ，w,取值為0.1HZ0.3HZ，《max取值在5HZ10HZ之間。全文摘要電力系統(tǒng)廣域阻尼控制用的延時(shí)處理與補(bǔ)償系統(tǒng)屬于電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制
技術(shù)領(lǐng)域：
，其特征在于，由依次閉環(huán)串聯(lián)的被控電力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)反饋信號(hào)延時(shí)電路、帶通濾波器、移相補(bǔ)償器、與延時(shí)無(wú)涉的廣域阻尼控制器以及控制輸出信號(hào)延時(shí)電路組成，其中，在設(shè)定的廣域阻尼控制的目標(biāo)是把復(fù)平面上對(duì)應(yīng)弱阻尼低頻振蕩模式的極點(diǎn)左移到λ₀＝σ₀+jω₀條件下，根據(jù)實(shí)測(cè)的電力系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，用一個(gè)移相環(huán)節(jié)電路來(lái)抵消由于控制電路延時(shí)而在低頻振蕩點(diǎn)處產(chǎn)生的滯后相位，用一個(gè)帶通濾波器來(lái)提高系統(tǒng)的相位裕度，以彌補(bǔ)由于延時(shí)引起的相移而喪失的相位裕度，以避免系統(tǒng)失去穩(wěn)定。本發(fā)明使得廣域阻尼控制器在控制回路總延時(shí)的大小為0ms～600ms時(shí)仍能保持系統(tǒng)穩(wěn)定，而且阻尼效果與無(wú)延時(shí)的相同。文檔編號(hào)H02J3/24GK101465550SQ20071030375公開(kāi)日2009年6月24日申請(qǐng)日期2007年12月21日優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日發(fā)明者吳京濤,吳小辰,鵬李,石景海,炯胡,賀靜波,超陸申請(qǐng)人:清華大學(xué);北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司;南方電網(wǎng)技術(shù)研究中心