考虑时滞的STATCOM与发电机非线性鲁棒协调控制策略

本文主要探讨了在多机系统中，尤其是在电力系统中，发电机时滞反馈励磁与静态同步补偿器（STATCOM）的非线性鲁棒协调控制问题。首先，电力系统中的广域反馈信号存在时滞，这使得电力系统成为时滞动力系统，这对系统稳定性和控制性能有着显著影响。通过Pade近似技术，作者将时滞效应嵌入到系统动态方程的系数中，简化了动态建模。 在发电机建模方面，文章将STATCOM的动态特性表示为一阶微分方程形式的可控无功电流源，这有助于更准确地处理STATCOM的实时补偿能力。对于多台STATCOM并联的复杂系统，文章推导出了考虑所有STATCOM的电磁功率表达式，这为协调控制策略的制定提供了基础。 接着，文章利用伪广义Hamilton系统理论，将包含时滞反馈励磁和STATCOM的多机系统转化为一个伪广义耗散Hamilton系统，这是一种高级的数学工具，能够更好地描述系统的动态行为和稳定性。通过这种方法，作者引入了L2干扰抑制控制策略，该策略能够在考虑广域信号时滞和转移电导的情况下，设计出既能抑制系统振荡又能抵抗外部扰动的控制器。 对比传统分散控制器，文中提到的非线性鲁棒协调控制器在4机2区域系统仿真中表现出色，能够有效抑制系统振荡，并展现出一定程度的时滞不敏感性。这表明，在考虑到时滞影响的情况下，控制器设计的准确性得到了提升，从而提高了电力系统的整体运行效率和稳定性。 本文的核心贡献在于将广域信号时滞、STATCOM的动态特性、以及转移电导等因素纳入电力系统的协调控制策略中，通过伪广义Hamilton系统理论和L2干扰抑制方法，提出了一种适用于实际电力系统运行的高效控制方案，这对于电力系统的稳定运行和优化管理具有重要意义。