基于Pade近似的廣域電力系統關鍵模態時滯軌跡分析

聶永輝， 張鵬宇， 馬彥超， 張藝川， 方彬彬， 呂大朋

(1． 東北電力大學教務處， 吉林省吉林市 132012； 2． 東北電力大學電氣工程學院， 吉林省吉林市 132012)

0 引言

隨著電網的擴大和送電功率的增加，區間振蕩問題已成為影響互聯系統安全穩定運行的最重要的因素之一[1-2]。傳統利用轉子轉速或有功功率等局部信息，傳統的電力系統穩定器(PSS)反饋控制能有效地抑制局部振蕩模態，但對區間振蕩模態的控制效果大大降低甚至失效，那是由于發電機本地局部信號對區間振蕩模態不可控或不可觀測性造成的。隨著相量測量單元(PMU)和廣域測量系統(WAMS)的出現和發展，可為PSS控制獲取區域間的發電機相對轉子角和轉子角速度等全局反饋信息，這些全局信息對區間振蕩模態具有最大的可觀測性，這為大規模電力系統區間低頻振蕩抑制創造了條件[3-5]。但廣域信號具有高達幾十毫秒到數百毫秒的傳輸時滯，廣域信號傳輸時滯的引入在產生新模態的同時，其滯后相位特性將改變原有模態的阻尼比，使其可能進入右半平面，嚴重惡化控制器的阻尼性能[6-8]。文獻[9]證明時滯控制系統分布在右半平面的特征值為有限個，因此探索時滯對電力系統關鍵模態和時滯相關模態的時滯影響規律，分析影響系統穩定的關鍵因素，對電力系統阻尼控制器設計具有重要的理論意義。

探究時滯對系統穩定性影響的方法主要包括三類[10]：時域仿真法、基于Lyapunov理論的方法和頻域法的分析方法?！?br>