两线间直流潮流控制器阻尼控制器设计方法、系统及介质
知识产权简介
为缓解城市分布式直流输电系统直流潮流控制器非故障投切过程的暂态振荡问题，研究直流潮流控制器阻尼控制器对暂态振荡的主动响应特性，实现对直流潮流控制器非故障暂态关键振荡模态的阻尼抑制。基于两线间共用电感型直流潮流控制器状态空间模型与动态分割，将自治部分扰动输入作为扩张状态进行观测，提出一种基于扩张状态观测的两线间直流潮流控制器阻尼控制器设计方法，该方法具有以下特点：构建了计及直流源动态与双环PI动态的两线间共用电感型直流潮流控制器完整状态空间模型，将小信号模型拆分为完全能控的四阶双环PI控制系统与六阶不完全可控的自治系统，提高暂态振荡研究针对性；将直流潮流控制器实际运行工况与事先得到的调度计划的差异视为小信号意义上的扰动，将小信号意义上的扰动视为系统扩展状态，利用小信号意义上的扩展状态观测技术设计小信号意义上的扰动观测器，实现对直流潮流控制器小信号扰动与主要状态变量的准确观测；创新性地基于二次型最优控制设计了两线间共用电感型直流潮流控制器阻尼控制器，利用小信号意义上的扰动观测器的状态估计值进行反馈控制，有效提高了直流潮流控制器对弱阻尼模态的阻尼性能。
转化前景
方案提出了基于扩张状态观测的两线间直流潮流控制器阻尼控制器设计方法，本发明的有益效果是：构建了计及直流源动态的两线间直流潮流控制器状态空间模型并进行了小信号分割，基于小信号分割后的自治直流潮流控制器设计扩张状态观测器，围绕观测器估计扩展状态变量设计状态反馈矩阵实现自治直流潮流控制器阻尼控制器设计。本方案构建计及直流源内部动态的完整两线间直流潮流控制器状态空间模型，应用小信号模型分割方法将直流潮流控制器拆分成PI控制系统与自治系统，便于更有针对性地研究潮流控制器暂态振荡机理。针对直流潮流控制器实际工况与调度计划差异引起的小信号意义上的扰动，创新性地引入扩展状态观测器设计方法，对小信号扰动及自治直流潮流控制器主要状态变量实现精准估计。基于二次型最优控制设计了自治直流潮流控制器阻尼控制器，通过对扩张状态观测器的状态估计施加反馈控制环节，有效平抑直流潮流控制器非故障投切过程暂态振荡。