TLS-ESPRIT与射影定理在次同步阻尼控制器设计中的应用

"基于射影定理分层控制的次同步阻尼控制器设计" 本文主要探讨了高压直流输电（HVDC）系统中可能出现的次同步振荡（SSO）问题及其解决方案。高压直流输电在电力系统中的广泛应用，虽然解决了大规模、高压、远距离输电的难题，但也可能因特定控制策略导致对火电机组产生负阻尼，进而诱发次同步振荡，威胁到发电机组和电网的稳定。 次同步振荡可能导致发电机组轴系损伤甚至断裂，对电力系统的安全运行构成严重威胁。为解决这一问题，文章提出了基于TLS-ESPRIT算法和射影定理的附加次同步阻尼控制器（SSDC）设计方法。TLS-ESPRIT是一种信号估计技术，用于识别系统的固有扭振模态，而射影定理则有助于简化控制器的设计，保留系统的主要动态特性，同时降低控制器的复杂度，便于工程实现。 首先，通过分析系统状态方程，提取轴系的各固有扭振模态。接着，利用TLS-ESPRIT算法识别这些模态的振荡频率和阻尼信息。然后，结合射影定理，设计出分层控制策略，确保对每个模态的独立控制，增强系统的阻尼性能。这种分层控制策略能够针对不同振荡模态采取不同的控制措施，更有效地抑制次同步振荡。 通过实例仿真，展示了基于TLS-ESPRIT和射影定理的SSDC设计在实际电网直流系统中的应用。仿真结果证实，该控制器不仅能够显著增强系统阻尼，加快SSO的抑制速度，而且由于其较低的控制器阶数，使得在工程实践中的实施更加可行。 该研究为抑制由高压直流输电引起的次同步振荡提供了一种新颖且实用的方法，对于提高电力系统的稳定性具有重要价值。同时，这种方法也体现了现代控制理论与电力系统工程实践的紧密结合，为未来类似问题的解决提供了新的思路。