多可控串补自适应协调控制设计

doi:10.11930.2015.4.90

中国电力 ›› 2015, Vol. 48 ›› Issue (4): 90-94.DOI: 10.11930.2015.4.90

多可控串补自适应协调控制设计

肖利武，祁桂刚，黎灿兵，曹一家，旷永红

湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙 410082

收稿日期:2015-02-27 出版日期:2015-04-25 发布日期:2015-12-03
作者简介:肖利武（1987—），男，山东临沂人，硕士研究生，从事电网优化等研究。E-mail: xlwbeyond@163.com
基金资助:
This work is supported by National Science and Technology Support Program (2011BAA01B02).

Design of Adaptive Coordination Control of Multiple TCSC

XIAO Liwu, QI Guigang, LI Canbing, CAO Yijia, KUANG Yonghong

College of Electric and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China

Received:2015-02-27 Online:2015-04-25 Published:2015-12-03
Contact: 国家高科技支撑计划资助项目（2011BAA01B02）

摘要/Abstract

摘要： 采用多可控串联补偿器（thyristor controlled series compensation，TCSC）联合运行可提高线路功率传输能力，但多TCSC联合运行时所存在的交互影响可能导致系统暂态稳定性下降。设计一种新的自适应控制方案，动态自适应调整多个TCSC联合运行时的参数，以规避多TCSC的负交互影响。利用能量函数分析多TCSC协调控制规律，然后通过微分观测器引入微分信号，再将专家控制和神经网络引入自适应控制，动态调整PID（proportion integral differential）参数。通过在一个装设2台TCSC的4机2区域系统的仿真验证，并和PI控制、BP-PI控制进行对比，结果表明，所设计的自适应控制器在提高系统暂态稳定性方面，具有一定的优越性。

关键词: 可控串补（TCSC）, 暂态稳定, 神经网络, 自适应协调控制, FACTS, PID

Abstract: The coordinated operation of multiple thyristor controlled series compensator(TCSC) can improve the capability of the power transmission. However, the mutual effects of TCSCs may decrease the transient stability. In this paper, a new adaptive control scheme is designed through dynamic adaptive adjustment of the parameters of multiple TCSCs to avoid the negative interactions of TCSCs. By using energy function to evaluate the stability of the TCSC, a differential observer adaptive TCSC controller is then designed, which uses expert controller and neural network to adaptively adjust the proportion integral differential(PID) parameters. The effectiveness of the proposed control scheme was demonstrated through simulating a two-area and four-machine power system. A comparison of the proposed controller, the adaptive FACTS controller and the BP-PI controller (back propagation-proportional integral controller) was conducted, which shows that the adaptive FACTS controller can improve the transient stability of power system.

Key words: TCSC, transient stability, neural network, adaptive coordination control, FACTS, PID

中图分类号:

TM72

肖利武，祁桂刚，黎灿兵，曹一家，旷永红. 多可控串补自适应协调控制设计[J]. 中国电力, 2015, 48(4): 90-94.

XIAO Liwu, QI Guigang, LI Canbing, CAO Yijia, KUANG Yonghong. Design of Adaptive Coordination Control of Multiple TCSC[J]. Electric Power, 2015, 48(4): 90-94.

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参考文献

[1] 王锡凡，方万良，杜正春．现代电力系统分析[M]．北京：科学出版社，2003．
[2] 赵学强．采用可控串补技术解决华东—福建联网低频振荡问题[J]．中国电力，2007，40（8）：5－10．
ZHAO Xueqiang. Damping low frequency oscillation after the inter connection of East China and Fujian power grids by adopting TCSC technology [J]． Electric Power, 2007, 40(8): 5-10．
[3] 吴小刚，雷凡，袁宇，等． TCSC与SVC在抑制电力系统次同步谐振中应用比较[J]．中国电力，2014，47（3）：120－124．
WU Xiaogang, LEI Fan, YUAN Yu, et al． The application comparison of TCSC and SVC in sub-synchronous of power system [J]． Electric Power, 2014, 47(3): 120-124．
[4] 朱旭凯，周孝信，田芳，等．基于本地测量信号的TCSC抑制次同步振荡附加控制[J]．电力系统自动化，2011，35（23）：22－26．
ZHU Xukai, ZHOU Xiaoxin, TIAN Fang, et al． Supplementary damping control of TCSC for subsynchronous oscillation based on local measured signal[J]． Automation of Electric Power Systems, 2011, 35(23): 22-26．
[5] 白菲菲，和鹏，张鹏，等．抑制次同步谐振的串补方案仿真研究[J]．电力系统保护与控制，2011，39（19）：121－125．
BAI Feifei, HE Peng, ZHANG Peng, et al. Simulation research on series compensation schemes for damping subsynchronous resonance [J]． Power System Protection and Control, 2011, 39(19): 121-125．
[6] 王宝华，邹德虎． TCSC自适应Terminal滑模稳定控制器设计[J]．电力系统及其自动化学报，2011，23（4）：111－115．
WANG Baohua, ZOU Dehu． Design of adaptive terminal sliding mode controller of TCSC for power system stability enhancement[J]． Proceedings of the CSU-EPSA, 2011, 23(4): 111-115．
[7] 王宝华，张勇飞．采用T-S模糊模型的TCSC多目标控制器设计[J]．高电压技术，2010，36（2）：537－541．
WANG Baohua, ZHANG Yongfei． Design for TCSC multi- objective controller using T-S fuzzy model[J]． High Voltage Engineering, 2010, 36(2): 537-541．
[8] TANG Y, CHEN H， WANG H F, et al. Implementation and test of a TCSC ANN-based αth order inverse control system [J]．International Journal of Electrical Power and Energy Systems, 2003, 25(4): 309-317．
[9] 张琳，叶彬，曹一家．基于多目标混合进化算法的多台TCSC控制器协调设计[J]. 江南大学学报：自然科学版，2008，7（4）：453－457．
ZHANG Lin, YE Bin, CAO Yijia． Application of multi-objective hybrid evolutionary algorithm to coordinate multiple TCSC controllers in power system[J]． Journal of Southern Yangtze University: Natural Science Edition, 2008, 7(4): 453-457．
[10] CLARK K, FARDANESH B, ADAPA R． Thyristor controlled series compensation application study-control interaction considerations[J]． IEEE Trans on Power Delivery, 1995, 10(2): 1031-1037．
[11] CAI L J, ERLICH I． Simultaneous coordinated tuning of PSS and FACTS controller for damping power system oscillations in multi—machine systems[C]//IEEE Power Tech Conference Proceedings, Italy, 2003．
[12] 何斌，张秀彬．基于结构保持模型的多SVC协调控制[J]．中国电机工程学报，2007，27（28）：34－39．
HE Bin, ZHANG Xiubin． Coordinated control for multi-SVCs based on structure preserving model of power system[J]．Proceedings of the CSEE, 2007, 27(28): 34-39．
[13] 邹振宇，江全元，张鹏翔，等．基于多目标进化算法的TCSC与SVC控制器协调设计[J]．电力系统自动化， 2005，29（6）：60－65．
ZOU Zhenyu, JIANG Quanyuan, ZHANG Pengxiang, et al．Coordinated design of TCSC and SVC controllers based on multi- objective evolutionary algorithm[J]． Automation of Electric Power Systems, 2005, 29(6): 60-65．
[14] BAROCIO E, MESSINA A R． Normal form analysis of stressed power systems: incorporation of SVC models[J]． International Journal of Electrical Power and Energy Systems, 2003, 25, (1): 79-90．
[15] PAI M A. Energy function analysis for power system stability [M]. Boston: Kluwer Academic Publishers, 1989．
[16] NOROOZIAN M. A robust control strategy for shunt and series reactive compensations to damp electromechanical oscillations[J]．IEEE Transactions on Power Delivery, 2001, 12, (4): 812-81．
[17] KUNDUR P． Power system stability and control[M]. New York: McGraw-Hill, Inc., 1993．
[18] 韩京清．自抗扰控制技术[M]．北京：国防工业出版社，2009．
[19] 刘震，汪令祥．基于神经网络的风力发电系统风速软测量[J]．中国电力，2010，43（11）：87－91．
LIU Zhen, WANG Lingxiang． Study on wind speed soft sensing based on neural networks for wind power generators[J]． Electric Power, 2010, 43(11): 87-91．

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[1]	吴小忠, 肖立华, 童超, 夏向阳, 袁翎, 甘星, 江志文, 黄湘源. 基于传递熵与JS-BP神经网络的锂离子电池容量预测模型[J]. 中国电力, 2025, 58(2): 186-192, 215.
[2]	赵晨浩, 焦在滨, 李程昊, 张迪, 张鹏辉. 基于主动迁移学习的电力系统暂态稳定自适应评估[J]. 中国电力, 2025, 58(1): 70-77.
[3]	王宇飞, 杜桐, 边伟国, 张钊, 刘慧婷, 杨丽君. 基于DTW K-medoids与VMD-多分支神经网络的多用户短期负荷预测[J]. 中国电力, 2024, 57(6): 121-130.
[4]	吴军英, 路欣, 刘宏, 张彬, 柴守亮, 刘蕴春, 王佳楠. 基于Spearman-GCN-GRU模型的超短期多区域电力负荷预测[J]. 中国电力, 2024, 57(6): 131-140.
[5]	李佳蔚, 张冠宇. 大规模分布式新能源接入对省级电网稳定性影响[J]. 中国电力, 2024, 57(6): 174-180.
[6]	周生存, 罗毅, 易煊承, 吴亚宁, 李丁, 熊逸. 考虑数据缺失的图注意力网络暂态稳定评估[J]. 中国电力, 2024, 57(5): 157-167.
[7]	邵必林, 纪丹阳. 基于VMD-SE的电力负荷分量的多特征短期预测[J]. 中国电力, 2024, 57(4): 162-170.
[8]	陈巳阳, 韩利, 方济中, 丁五行, 成诚, 李文, 张源, 钱勇. 基于不确定参数的变电站碳储量预估方法[J]. 中国电力, 2024, 57(4): 200-210.
[9]	娄奇鹤, 李荣盛, 谭捷, 袁铁江. 基于卷积神经网络的暂稳极限功率计算[J]. 中国电力, 2024, 57(4): 211-219.
[10]	马汝括, 董杰, 王雅湉, 伊国鑫, 丁祥浩, 马乐. 基于神经网络的高寒地区CF₄和SF₆/CF₄检测[J]. 中国电力, 2024, 57(3): 103-112.
[11]	阎洁, 杨佳琳, 王航宇, 卢姣阳, 刘永前, 张磊. 基于风况预测误差自适应的海上风电场尾流偏转控制方法[J]. 中国电力, 2024, 57(3): 190-196.
[12]	李卓, 王胤喆, 叶林, 罗雅迪, 宋旭日, 张振宇. 从感知-预测-优化综述图神经网络在电力系统中的应用[J]. 中国电力, 2024, 57(12): 2-16.
[13]	陈庆斌, 杨耿煌, 耿丽清, 苏娟, 孙京生. 基于相似日选取和数据重构的短期光伏功率组合预测方法[J]. 中国电力, 2024, 57(12): 71-81.
[14]	陈来恩, 曾小勇, 曾子豪, 成采辰, 孙耀科. 基于物理信息与深度神经网络的锂离子电池温度预测[J]. 中国电力, 2024, 57(11): 18-25.
[15]	薛松萍, 高德荃, 赵子岩, 林彧茜, 广泽晶, 张大卫. 基于业务差异化传输需求下的电力通信网路由算法[J]. 中国电力, 2024, 57(11): 183-190.

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