基于參量Lyapunov理論的廣域時滯阻尼控制器設計

丁貴立，林 濤，陳汝斯，潘明森，徐遐齡

(1. 武漢大學 電氣工程學院，湖北 武漢 430072；2. 華中電力調控分中心，湖北 武漢 430077)

0 引言

國家電網“十三五”規劃中指出，提高大規模互聯電網安全穩定控制保障能力是未來研究的重點方向之一。隨著大區域電網互聯及跨區送電規模擴大，區間阻尼隨跨區聯絡線和區域電網內部主要斷面輸送潮流的增加而惡化，電網發生區間低頻振蕩的風險正逐步加大，成為互聯電網安全穩定運行的巨大威脅。例如南方互聯系統“4·26”振蕩事故[1]導致系統解列，南方電網“5·13”功率振蕩[2]事故，2006年7月1日河南電網多條500 kV和220 kV線路跳閘后，華中電網發生大范圍低頻功率振蕩，最終導致華中電網和華北電網、華中電網主網與川渝電網解列[3]。嚴重的低頻振蕩現象甚至會以一種等幅的并不衰減的形式出現，這種低頻振蕩嚴重影響了區間功率的傳送效率和互聯系統的穩定性，并且可能引起系統解列甚至崩潰。例如在北美和加拿大系統都出現過不同尋常的振蕩過程[4]，在我國河北南網的安保線也多次發生等幅的低頻振蕩，安裝電力系統穩定器(PSS)后振蕩依然時有發生[5]。因此，提高系統阻尼成為提升互聯系統穩定性和堅強性的主要方法之一，特別應該重視嚴重威脅互聯電力系統安全穩定運行的等幅低頻振蕩模式。

隨著廣域測量系統(WAMS)的發展，使用遠方反饋信號可以有效地阻尼區間低頻振蕩，但由此帶來的遠方反饋信號傳輸時延成為影響控制器效果甚至系統穩定的主要原因，也是大規模電網動態安全穩定分析和控制不可避免的一個關鍵問題，故設計考慮信號傳輸時延的廣域阻尼控制器愈發迫切。……