多回直流系统阻尼控制：一种多工况综合留数与H2/H∞方法

"该文提出了一种基于多工况综合留数及H2/H∞的多回直流系统阻尼控制鲁棒设计方法，用于解决跨大区交直流混联系统的低频振荡问题。直流附加阻尼控制是提高系统阻尼的有效手段，但控制器的安装位置和调制信号选择至关重要。文章提出了多工况综合留数指标，考虑了控制器对主导模式的可观可控性、对其他模式的耦合作用和对多种运行工况的鲁棒性。通过H2/H∞混合控制设计，实现了对模型不确定性和干扰的良好抑制能力，并通过大规模交直流混联系统的仿真验证了该方法的有效性。" 本文主要探讨了在电力系统中，尤其是含有多回直流输电系统的交直流混联系统，如何有效地提高系统阻尼以抑制区域间低频振荡。低频振荡是电力系统稳定运行的一大挑战，因为它限制了交流通道的传输能力和可能导致系统安全问题。直流附加阻尼控制器可以显著改善这一状况，但控制器的设计和配置至关重要。 传统的控制器选择方法通常基于单一工况的性能指标，忽略了运行工况变化的影响。针对这一问题，该文引入了多工况综合留数指标，该指标综合考虑了三个方面：1) 控制器对目标模式的可观可控性，即控制器能否有效地观测和影响目标振荡模式；2) 对其他模式的耦合作用，避免因控制器作用导致非目标模式的不稳定；3) 对多种运行工况的鲁棒性，确保在各种工况下控制器都能保持良好的性能。 此外，由于实际电力系统模型的不确定性，控制器设计需要具备鲁棒性。为此，论文采用了H2/H∞控制理论，这是一种兼顾系统性能和不确定性的控制策略。H2控制关注系统的能量表现，而H∞控制则确保系统对最大干扰的抵抗能力。通过结合这两种控制理论，设计出的控制器既能够优化系统性能，又能抵抗模型不确定性和外部干扰。 在理论分析基础上，该文通过一个大规模交直流混联系统的仿真验证了多工况综合留数指标和H2/H∞鲁棒控制设计方法的有效性。仿真结果显示，这种方法能够显著增强系统区间振荡模式的阻尼，提高了系统的稳定性和可靠性。 该研究提供了一种创新的阻尼控制器设计方法，为多回直流系统的稳定性控制提供了有力工具，有助于电力系统的安全稳定运行。