广域电力系统动态稳定性分析的时滞系统方法

赵亚文，丛 屾

(黑龙江大学 机电工程学院，哈尔滨 150080)

0 引 言

随着现代电力系统运行规模的逐步扩大，整个系统的动态过程也变得更加复杂，传统的控制方式已无法满足其动态性能指标的控制要求[1]。二次系统是保证电力系统稳定运行及电能质量的基本组成部分，特别是基于相量测量单元(PMU)的广域量测技术(WAMS)的发展推动产生了电力系统的全局化控制[2-4]。然而，在广域环境下(特别在远距离传输时)检测并控制系统的运行必然存在着测量和控制环节中的时间延迟现象。有研究表明，在这些环节中很小的时滞都有可能对整个系统的稳定运行造成致命影响[5-6]。因此，研究二次系统中的时滞对电力系统的稳定性的影响具有十分重要的理论与现实意义[7-8]。

就一般的时滞动力系统而言，稳定性分析方法主要可分为频域法和时域法。由于电力系统自身具有的参数不确定性及时滞的时变性，时域法更适用于其稳定性分析。时域法中的核心是Lyapunov稳定性原理及Lyapunov-Krasovskii泛函(L-K泛函)方法；优点在于L-K泛函的构造与解析过程可以转化为凸优化问题加以有效求解，不足之处在于其不可避免地具有一定的保守性。因此，通过适当的构造与解析技巧降低L-K泛函方法的保守性成为分析广域电力系统的动态稳定性的核心问题。

基于以上分析，建立了区间变时滞电力系统模型；提出一种新的增广向量和一种新的L-K泛函构造方法。在L-K泛函的解析过程中对积分区间进行分段处理并结合Wirtinger积分不等式有效地减少了分析结果的保守性。……