[发明专利]基于变结构的高压直流输电多通道附加阻尼控制方法

摘要

本发明公开了一种基于变结构的高压直流输电多通道附加阻尼控制方法。其特点在于通过具有高运算效率和抗扰能力的TLS-ESPRIT算法辨识出次同步和低频振荡频率、阻尼，以及系统降阶模型，结合变结构控制原理，设计含虚拟状态变量的附加控制器，最后引入状态观测器，消除虚拟状态变量，实现输出反馈形式的HVDC变结构控制器，然后采用变结构控制理论设计多通道直流附加阻尼控制器，降低振荡模式间的相互影响，能够同时抑制次同步和低频振荡。该方法高效易行，而且变结构控制理论对于实际电网的复杂多变工况具有较强的抗扰性，同时该控制器利用多通道结构，解决了多控制器间的协调控制问题，提出了一套具有很强操作性的实际大电网的控制器设计方法。

主权项

一种基于变结构的高压直流输电多通道附加阻尼控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：1)通过TLS‑ESPRIT技术对系统振荡特性进行分析，确定需要抑制的次同步和低频振荡的振荡模式；2)通过TLS‑ESPRIT算法对系统模型进行辨识，利用保留系统关键特性的低阶模型代替复杂的高阶系统模型；3)根据步骤1)分析的振荡模式确定直流附加阻尼控制器中各通道滤波器的带宽，从而抑制振荡模式间的相互影响，避免控制器抑制次同步振荡和低频振荡时，对某个模式提供正阻尼，而对另一模式却提供负阻尼，甚至激发新的振荡模式，并分别对不同的振荡模式提供阻尼；4)基于低阶模型，结合变结构控制原理，根据系统开环传递函数的根轨迹图，与二次型性能指标的最优控制法结合，求得变结构控制的切换函数，设计含虚拟状态变量的附加控制器，最后引入状态观测器，消除虚拟状态变量，实现输出反馈形式的HVDC变结构控制器；5)基于变结构控制理论设计出各通道控制器，抑制各振荡模式。