含控制器的电力系统元件结构化模型的简化研究

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1、摘要摘要论文题名：含控制器的电力系统元件结构化模型的简化研究硕士研究生姓名：邓胜导师姓名：王勤副教授学校名称：东南大学针对电力系统递阶控制研究中的瓶颈问题——缺乏合适的电力系统模型，本课题组在前期研究工作中已经建立了能详细描述电力系统复杂非线性特征、与实际系统分层／递阶结构相一致的“电力系统递阶结构化模型"，并已成功地应用于元件非线性分散控制器的设计。在此基础上，本课题组将继续研究电力系统区域控制器的设计问题，包括建立适合于设计区域控制器的区域模型。作为整体工作的一部分，本文初步研究“元件模型+元件控制器模型”的简化问题，即含控制器的电力系统元件结构化模型(元件复合模型)的简化

2、问题。具体地，本文的主要工作有：1．提出建立适合于设计区域控制器的区域模型的整体思路。指出区域模型应包括区域肉各种元件的模型、元件控制器的模型以及区域电网的模型，同时由于元件结构化模型、元件非线性分散控制器模型对于设计区域控制器太过复杂，因此需要将“元件模型+元件控制器模型"作为一个整体进行简化。2．研究元件复合模型输入输出关系的辨识和简化问题。首先基于Prony方法辨识得到元件复合模型的主导极点和留数，并初步确定元件简化模型的结构，然后基于最小二乘法计算得到元件简化模型的具体参数。3．将所提出的元件模型简化思路、辨识方法应用于同步发电机，并基于PSCAD／EMTDC软件进行了

3、数值仿真。关键词：电力系统，区域控制，结构化模型，元件模型，区域模型，模型简化structuralmodelanditsnonlineardecentralizedcontrolleraretoocomplexforthedesignofareacontroller,theareamodelshouldbesimplified．2．rnlemethodtoidentifythecompoundcomponentmodelsusingitsinput-outputrelationshipisstudied．Bythismethod．dominantpolesandtheirres

4、iduesofthecompoundcomponentmodelsareobtainedbymeansofPronyanalysisandusedtobuildthestructureofthesimplifiedmodelswhoseparametersCanbesolvedbasedonleast·squaresmethod．3．ThemodelsimplificationideaandidentificationmethodareappliedtosynchronousmachinesforsimulationresearchbasedonPSCAD／EMTDCsoftw

5、are．Thesimulationresultsverifythevalidityofthesimplifiedmodel．KeyWords：powersystems，areacontrol，structuralmodel，componentmodel，areamodel，modelsimplificationⅡ目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯．ABSTRACT⋯⋯⋯⋯⋯。目ji匙⋯．．⋯．．．．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．⋯⋯⋯⋯．．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯第1章绪论lII1．1本文的研究目的和主要工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．2本文的内容安排⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5第2章文献综述及电力系统结构化模型简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。72．1电力系统区域建模的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72．2模型简化的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．3电力系统递阶结构化模型简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．112．4基于元件结构化模型的元件非线性分散控制方法简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．132．5小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15第3章含控制器的元件复合模型及其简化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、．．163．1建立适合于设计区域控制器的区域模型的整体思路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．163．2含控制器的元件复合模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．183．2．1元件复合模型的一般描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯183．2．2同步发电机的复合模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．203．2-3TCSC的复合模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．273．2．4SVC的复合模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3l3．3元件复合模型的简化问题⋯⋯⋯