[发明专利]一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法

权利要求书

1.一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：将电力系统阻尼最弱的振荡模式作为目标控制模式，确定AVR和FACTS设备的最佳安装位置，进一步建立不考虑时滞因素的包含AVR和FACTS设备的电力系统模型和WADC模型；

步骤(2)：在不考虑时滞因素的包含AVR和FACTS设备的电力系统模型和WADC模型的基础上，引入时滞环节，进而建立考虑时滞因素的闭环时滞电力系统的模型；

步骤(3)：根据闭环时滞电力系统的模型，构建WADC参数优化的数学模型；

步骤(4)：采用PSO算法，求解步骤(3)中WADC的最优参数，在每次的迭代优化过程中，考虑时滞因素，采用SOD算法求解闭环时滞电力系统最右侧的关键特征值，以达到关键特征值的阻尼最大这一目标。

2.如权利要求1所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特征在于，所述步骤(1)中，采用可控可观性的联合几何测度方法，确定AVR和FACTS设备的最佳安装位置和附加广域阻尼控制器的最优反馈信号。

3.如权利要求2所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特征在于，所述步骤(1)中，确定AVR和FACTS设备的最佳安装位置的具体过程，包括：

步骤(1.1)：给定AVR和FACTS设备的参数，将电力系统某些节点作为AVR和FACTS设备的备选安装位置；

步骤(1.2)：计算含已安装AVR和FACTS设备的系统潮流方程以及状态变量的初始值，形成系统的线性化系数矩阵；根据线性化系数矩阵，计算电力系统的关键特征值及其对应的左、右特征向量，并设定电力系统的待考察振荡模式；

步骤(1.3)：在设定的振荡模式下，以AVR和FACTS设备的参考值为输入，以不同的反馈信号为输出，计算AVR和FACTS设备的可控可观性的联合几何测度；

步骤(1.4)：比较可控可观性的联合几何测度的模值大小，筛选出联合几何测度的模值最大的节点确定为AVR和FACTS设备的最佳安装位置，将其对应的控制信号作为附加WADC的反馈信号，输入WADC构成闭环控制，从而增大系统的阻尼性能。

4.如权利要求1所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特征在于，附加广域阻尼控制器由超前滞后环节构成，属于动态补偿器。

5.如权利要求1所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特征在于，根据谱映射定理，闭环时滞电力系统的位于左半复平面的特征值映射到解算子位于z平面的单位圆内，位于右半复平面的特征值映射在单位圆之外。

6.如权利要求5所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特征在于，利用解算子的特征值，求解所对应的闭环时滞电力系统关键特征值。

7.如权利要求1所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特征在于，所述步骤(4)中，采用PSO智能算法，求解步骤(3)中的WADC最优参数之前，还包括：设置种群数和最大迭代次数并初始化种群。

8.如权利要求6所述的一种考虑时滞的电力系统附加广域阻尼控制器设计方法，其特征在于，所述步骤(4)中，采用等间距的LMS对解算子进行处理，根据时滞电力系统的特征值和解算子的特征值对应关系，求得时滞电力系统的关键特征值。