交直流系统附加控制器通道间相互影响的评估方法和系统技术方案

技术编号:12885739 阅读:90 留言:0更新日期:2016-02-17 16:55
本发明专利技术提供一种交直流系统附加控制器的通道间相互影响的评估方法和系统,该方法包括:获取各控制通道的输入通道与输出通道之间的传递函数;根据传递函数分别计算得到每个传递函数的有效相对增益矩阵;将有效相对增益矩阵中的元素与参照值进行比较,以确定输入通道和输出通道相互影响最小的控制通道。该方法计算简单,可用于量化分析多输入多输出控制系统的不同控制回路间的交互影响,可用于为确定附加控制器输入量与输出量的配对方案提供指导和参考。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及交直流互联电力系统控制领域,特别是设及一种交直流系统附加控制 器的通道间相互影响的评估方法和系统。
技术介绍
交直流系统附加控制器的控制效果与其输入和输出信号位置的选择关系密切。远 距离送电需关注与交流侧控制设备的配合,W避免隔离控制器之间的不良相互作用,如"模 式谐振"等激发新振荡模式的情况,从而实现恰当的集中与分散控制、改变传递函数的零极 点分布、降低控制代价和提高控制性能。 因此,正确评估交直流系统附加控制器的输入通道和输出通道间的相互影响非常 重要,能够为交直流系统附加控制器的输入通道和输出通道的选择提供指引。 但现有的一些评估交直流系统附加控制器的输入通道和输出通道间的相互影响 的方法非常复杂且计算量大。
技术实现思路
基于此,有必要提供一种简单且计算量小的交直流系统附加控制器的通道间相互 影响的评估方法和系统。 一种交直流系统附加控制器的通道间相互影响的评估方法,包括W下步骤: 获取各控制通道的输入通道与输出通道之间的传递函数; 根据所述传递函数分别计算得到每个所述传递函数的有效相对增益矩阵; 将所述有效相对增益矩阵中的元素与参照值进行比较,W确定输入通道和输出通 道相互影响最小的控制通道。 在其中一种实施方式中,所述根据所述传递函数分别计算得到每个所述传递函数 的有效相对增益矩阵的步骤包括: 计算各所述控制通道的传递函数的带宽和绝对值; 根据所述传递函数的带宽和绝对值计算有效相对增益,W所述有效相对增益为元 素形成各所述控制通道的有效相对增益矩阵。 在其中一种实施方式中,所述有效相对增益的计算公式为:[001引其中,e。为有效相对增益,WB,i.j是传递函数各从'句的带宽,i,J= 1,2,…,n; 請C/W)|为传递函数备:(?的绝对值g,,(0)为稳态增益,g;K抑)为 g,,(j?)的归一化传递函数;《为角速度; 所述有效相对增益矩阵为: 在其中一种实施方式中,所述参照值为1。 在其中一种实施方式中,所述将所述有效相对增益矩阵中的元素与参照值进行比 较W确定相互影响最小的输入通道和输出通道的步骤具体包括: 将所述有效相对增益矩阵中的元素与1进行比较W确定最接近1的元素; 将所述最接近1的元素对应的控制通道确定为输入通道和输出通道相互影响最 小的控制通道。 本专利技术还提供一种交直流系统附加控制器的通道间相互影响的评估系统,包括: 获取模块,用于获取各控制通道的输入通道与输出通道之间的传递函数; 计算模块,用于根据所述传递函数分别计算得到每个所述传递函数的有效相对增 益矩阵; 评估模块,用于将所述有效相对增益矩阵中的元素与参照值进行比较,W确定输 入通道和输出通道相互影响最小的控制通道。在其中一种实施方式中,所述计算模块包括: 第一计算单元,用于计算各所述控制通道的传递函数的带宽和绝对值; 矩阵计算单元,用于根据所述传递函数的带宽和绝对值计算有效相对增益,W所 述有效相对增益为元素形成各控制通道的有效相对增益矩阵。 在其中一种实施方式中,所述有效相对增益的计算公式为: 其中,e。为有效相对增益,COB,。是传递函数爲(抑)的带宽,1,J=I,2,…,n; 爲0'钟|为传递函数讀以份)的绝对值;guW为稳态增益,苗以^^)为 g,,(j?)的归一化传递函数;《为角速度; 所述有效相对增益矩阵为 在其中一种实施方式中,所述参照值为1。 在其中一种实施方式中,所述评估模块包括: 比较单元,用于将所述有效相对增益矩阵中的元素与1进行比较W确定最接近1 的元素; 评估单元,用于将所述最接近1的元素对应的控制通道确定输入通道和输出通道 相互影响最小的控制通道。 该交直流系统附加控制器的通道间相互影响的评估方法,通过获取不同通道间的 输入通道与输出通道之间的传递函数,分别计算得到不同控制器输入通道和输出通道组合 的有效相对增益矩阵,将阵列中通道中的元素与参照值进行比较W根据比较结果确定相互 影响最小的输入通道和输出通道。该方法计算简单,可用于量化分析多输入多输出控制系 统的不同控制回路间的交互影响,可用于为确定附加控制器输入量与输出量的配对方案提 供指导和参考。【附图说明】 图1为一种实施方式的交直流系统附加控制器通道间相互影响的评估方法的流 程图;图2为一种实施方式的根据传递函数计算得到有效相对增益矩阵的方法的流程 图; 图3为一种实施方式的通过比较确定相对影响最小的输入通道和输出通道的方 法的流程图; 图4为一种单馈入直流系统拓扑图; 图5为图4的阻尼控制器的输入-输出控制系统的示意图; 图6为一种实施方式的交直流系统附加控制器通道间相互影响的评估系统的功 能板块不意图。【具体实施方式】 如图1所示,一种交直流系统附加控制器的通道间相互影响的评估方法,包括W 下步骤: SlO:获取各控制通道的输入通道与输出通道之间的传递函数。 在具体的实施方式中,可通过模型辨识,得到各控制通道的输入通道与输出通道 之间的传递函数。S30:根据传递函数分别计算得到每个传递函数的有效相对增益矩阵。 通道模型辨识得到的不同通道间的传递函数,分别计算得到不同控制器输入通道 和输出通道组合的有效相对增益矩阵。 S50 :将有效相对增益矩阵中的元素与参照值进行比较,W确定输入通道和输出通 道相互影响最小控制通道。 该交直流系统附加控制器的通道间相互影响的评估方法,通过模型辨识得到的不 同通道间的输入通道与输出通道之间的传递函数,分别计算得到不同控制器输入通道和输 出通道组合的有效相对增益矩阵,将阵列中通道中的元素与参照值进行比较W根据比较结 果确定相互影响最小的输入通道和输出通道。该方法计算简单,可用于量化分析多输入多 输出控制系统的不同控制回路间的交互影响,可用于为确定附加控制器输入量与输出量的 配对方案提供指导和参考。 具体的,如图2所示,步骤S30具体包括: S31:计算各控制通道的传递函数的带宽和绝对值。 S32:根据传递函数的带宽和绝对值计算有效相对增益,W有效相对增益为元素形 成各控制通道的有效相对增益矩阵。 有效相对增益的计算公式为:其中,e。为有效相对增益,COB,。是传递函数苗(A")的带宽,1,J=1,2,…,n; 各,如/份)为传递函数斯./仿)的绝对值gi.jW为稳态增益,捐以句为 glj(j?)的归一化传递函数,《为角速度; 形成的有效相对增益矩阵为在具体的实施方式中,参照值设为1,如图3所示,步骤S50具体包括: S51 :将有效相对增益矩阵中的元素与1进行比较W确定最接近1的元素。[005引S52 :将最接近1的元素对应的控制通道确定为输入通道和输出通道相互影响最 小的控制通道。W图4所示的单馈入直流系统为例,对本专利技术进行说明。 该系统包括四台发电机,分别为G1、G2、G3和G4,W节点1~节点13,L7和L9分 别表示节点7和节点9的负荷,C7和C9分别表示节点7和节点9的无功补偿。 根据图4所示的单馈入直流系统的拓扑结构,系统的阻尼控制器将构成如图5所 示的两输入-输出通道,分别为Ui-y1,Ui-y2和U2-y1,% -y2通道。 首先,根据辨识算法,获取各控制通道的当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交直流系统附加控制器的通道间相互影响的评估方法,其特征在于,包括以下步骤:获取各控制通道的输入通道与输出通道之间的传递函数;根据所述传递函数分别计算得到每个所述传递函数的有效相对增益矩阵;将所述有效相对增益矩阵中的元素与参照值进行比较,以确定输入通道和输出通道相互影响最小的控制通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵睿柳勇军涂亮
申请(专利权)人:南方电网科学研究院有限责任公司中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心
类型:发明
国别省市:广东;44

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