摘 要：將留數(shù)方法應(yīng)用于線性的電力系統(tǒng)方程，得到了適用于不同的控制器輸入輸出的一般形式,可用于各種控制裝置。它和模型靈敏度法一起用于TCSC，則可確定裝置的安裝地點(diǎn)、反饋信號(hào)、控制器的設(shè)計(jì)。比較阻尼率的變化和傳輸能力的提高來(lái)說(shuō)明TCSC阻尼區(qū)域間振蕩的有效性。
關(guān)鍵詞：TCSC；區(qū)域間振蕩；特征值；留數(shù)
0 引 言
阻尼互聯(lián)的同步發(fā)電機(jī)之間的機(jī)電振蕩對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行是必需的。大規(guī)模的電力系統(tǒng)的振蕩模式一般可分為兩類：本地區(qū)振蕩模式和區(qū)域間振蕩模式。由于區(qū)域間振蕩受整個(gè)電力系統(tǒng)狀態(tài)的影響，分析需要互聯(lián)系統(tǒng)的更多細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，因此更難于分析和阻尼。
眾所周知，F(xiàn)ACTS裝置能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性能。輸電線阻抗是嚴(yán)重影響系統(tǒng)振蕩的參數(shù)，而晶閘管控制串聯(lián)補(bǔ)償器（TCSC）可快速調(diào)節(jié)輸電線的阻抗，能有效地提供額外的阻尼，從而提高電力系統(tǒng)性能。已有文獻(xiàn)［1］,［2］研究用TCSC阻尼系統(tǒng)振蕩的控制方法和控制信號(hào)。本文提出的方法是基于從小信號(hào)穩(wěn)定性分析得出的模型靈敏度和函數(shù)靈敏度。
將函數(shù)靈敏度應(yīng)用到不同的FACTS設(shè)備如TCSC、SVC時(shí)，會(huì)面臨一些問(wèn)題。首先，存在幾組可能的輸入輸出信號(hào)，應(yīng)建立一種適用于所有FACTS裝置的控制模型。文獻(xiàn)［2］提出了一種方法它建立了安裝靜止補(bǔ)償器SVC、可控串聯(lián)補(bǔ)償器CSC、移相器PS的電力系統(tǒng)的統(tǒng)一模型，基于單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)，從理論上分析了它們能提供阻尼力矩抑制電力系統(tǒng)振蕩，但方法比較復(fù)雜。本文提出了另一種更有吸引力的方法，其優(yōu)點(diǎn)在于它是一種簡(jiǎn)單的矩陣表示法。其次，一般認(rèn)為 TCSC是穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償和小信號(hào)穩(wěn)定性分析里的補(bǔ)償?shù)钠屏康慕M合。在文獻(xiàn)[4]里只是簡(jiǎn)單地計(jì)算函數(shù)靈敏度（定義見(jiàn)文獻(xiàn)［3］），但并不考慮TCSC穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償?shù)淖饔?B>。
1 留數(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
1.1 系統(tǒng)模型
描述電力系統(tǒng)振蕩行為的微分方程和代數(shù)方程可表示為：
X1=f(X1，X2，u)
0=g(X1，X2，u) （1）
式中X1為系統(tǒng)的狀態(tài)變量，X2為電壓的幅值和相角。u為我們所感興趣的控制器的輸出信號(hào)。 定義Y=h(X1,X2,u)為控制器的輸入。
將式（1）和Y線性化得：
ΔX=AΔX+BΔμ
ΔY=CΔX+DΔμ (2)
式中，ΔX=ΔX1是由狀態(tài)變量組成的向量。
對(duì)系統(tǒng)矩陣A進(jìn)行特征值分析得到系統(tǒng)特征值λi及相應(yīng)的左右特征向量vi,ti。振蕩模式分為本地區(qū)振蕩和區(qū)域間振蕩。而區(qū)域間振蕩受系統(tǒng)狀態(tài)和頻率變化的影響�？刂破鞯脑O(shè)計(jì)目標(biāo)是增加被阻尼區(qū)域間的阻尼。
1.2 控制器輸出信號(hào)和輸入信號(hào)的影響
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控制器的輸出信號(hào)（即原始系統(tǒng)的輸入信號(hào)）直接影響可控性和相應(yīng)的留數(shù)。不同的電力系統(tǒng)控制裝置有不同的輸出信號(hào)。對(duì)一些FACTS裝置，控制器的輸出可能是晶閘管的導(dǎo)通角。u為控制器的輸出信號(hào)，式（1）線性化后經(jīng)整理得：
比較式（4）和（2），則式（2）中的矩陣A、B為：
