改进Prony算法在励磁调节器PSS设计中的应用

本文主要探讨了利用改进的Prony算法设计励磁调节器中的电力系统稳定器（PSS）的方法。通过对传统Prony分析的扩展，结合小波变换进行信号去噪，提高辨识精度，建立了多信号样本函数矩阵以识别振荡特性，并考虑了输入信号对输出信号的影响，从而得到系统的传递函数。通过留数方法，实现了励磁调节器参数的协调配置。基于此，设计了一种包含PSS的励磁调节控制器，并在Matlab环境下对单机无穷大系统进行了仿真分析，验证了控制策略的可行性和有效性。仿真结果显示，利用改进算法设计的PSS相比传统线性化数学模型设计的PSS在实际应用中表现出更优的性能。 详细内容解析： 1. **Prony分析**：Prony分析是一种时频分析方法，用于识别离散时间序列中的频率成分。在电力系统中，它常被用于识别系统的动态响应特性，例如低频振荡模式。 2. **电力系统稳定器（PSS）**：PSS是增强电力系统动态稳定性的关键设备，它通过提供附加的负阻尼来抑制发电机的低频振荡，提高系统的稳定性。 3. **信号处理**：文中采用小波变换对信号进行去噪处理，提高了识别过程的准确性，降低了噪声对模型辨识的影响。 4. **多信号样本函数矩阵**：通过构建多信号样本函数矩阵，可以更全面地捕捉系统在不同输入条件下的振荡特性，有助于更准确地识别系统的动态行为。 5. **系统传递函数**：辨识出的传递函数是理解系统动态行为的基础，它可以描述输入信号如何影响输出信号，为参数配置提供依据。 6. **留数方法**：留数方法是求解传递函数参数的一种方法，文中用它来协调励磁调节器的参数配置，以优化系统的阻尼特性。 7. **励磁调节控制器设计**：结合改进的Prony算法和留数方法，设计的励磁调节控制器能有效改善系统的稳定性能。 8. **仿真验证**：在Matlab环境下进行的仿真分析证明了改进算法设计的励磁调节器与PSS的组合在抑制低频振荡和提高系统稳定性方面的优越性。 9. **实际系统应用**：通过将设计的励磁调节器应用于实际系统仿真，进一步验证了改进算法的有效性和实用性。 该研究通过改进的Prony算法和相关技术，提升了电力系统稳定器的设计水平，对于电力系统的稳定运行具有重要的理论和实践意义。