技術(shù)特征：

1.一種廣域阻尼控制安裝地點(diǎn)與控制信號選取方法，所述方法用于確定電力系統(tǒng)中的廣域阻尼控制器的安裝地點(diǎn)及其控制信號，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟1.根據(jù)電力系統(tǒng)主導(dǎo)低頻振蕩模式，確定所述廣域阻尼控制器的備選安裝地點(diǎn)及備選控制信號；

步驟2.對一個(gè)所述備選安裝地點(diǎn)進(jìn)行擾動(dòng)試驗(yàn)，并對試驗(yàn)得到的擾動(dòng)試驗(yàn)信號及備選信號試驗(yàn)響應(yīng)曲線進(jìn)行快速傅里葉變換，得到擾動(dòng)信號及備選信號響應(yīng)曲線；

步驟3.計(jì)算得到第i組所述擾動(dòng)信號的擾動(dòng)信號矩陣及所述備選信號響應(yīng)曲線的備選信號響應(yīng)矩陣，進(jìn)而求得所述電力系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型的階數(shù)；

步驟4.根據(jù)頻域子空間辨識理論，求得所述狀態(tài)空間模型的所述狀態(tài)空間模型的系統(tǒng)矩陣、輸出矩陣和輸入矩陣，并求出所述系統(tǒng)矩陣的系統(tǒng)特征向量和特征值矩陣；

步驟5.根據(jù)所述頻域子空間辨識理論及集結(jié)理論，得到所述電力系統(tǒng)主導(dǎo)低頻振蕩模式的實(shí)測模式可控可觀指標(biāo)；

步驟6.返回步驟2，直到得到全部的所述備選安裝地點(diǎn)的所述電力系統(tǒng)主導(dǎo)低頻振蕩模式的實(shí)測模式可控可觀指標(biāo)；并得到實(shí)測模式可控可觀指標(biāo)集；

步驟7.在所述實(shí)測模式可控可觀指標(biāo)集內(nèi)選取模值大于其他強(qiáng)相關(guān)機(jī)組的備選安裝地點(diǎn)及備選控制信號的組合作為最終方案，確定所述廣域阻尼控制器的最佳安裝地點(diǎn)和控制信號，并配置所述廣域阻尼控制器的控制參數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1包括：

1-1.根據(jù)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計(jì)算規(guī)范，對所述電力系統(tǒng)進(jìn)行電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算，得到電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果；

1-2.根據(jù)所述電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果，確定電力系統(tǒng)主導(dǎo)低頻振蕩模式；

1-3.根據(jù)所述電力系統(tǒng)主導(dǎo)低頻振蕩模式，在所述電力系統(tǒng)中，選取m臺強(qiáng)相關(guān)機(jī)組作為所述廣域阻尼控制器的備選安裝地點(diǎn)，并選取n個(gè)備選控制信號；

1-4.將m個(gè)所述備選安裝地點(diǎn)及n個(gè)所述備選控制信號組合為m組相關(guān)集。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟2，包括：

2-1.對m組所述相關(guān)集中的第i組中的所述備選安裝地點(diǎn)上進(jìn)行實(shí)測擾動(dòng)試驗(yàn)，得到并記錄擾動(dòng)試驗(yàn)信號u(t)及備選信號試驗(yàn)響應(yīng)曲線y_i(t)；

2-2.對所述擾動(dòng)試驗(yàn)信號u(t)及備選信號試驗(yàn)響應(yīng)曲線y_i(t)進(jìn)行快速傅里葉變換，得到所述擾動(dòng)信號U(ω)及備選信號響應(yīng)曲線Y_i(ω)。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟3包括：

3-1.將第i組所述擾動(dòng)信號U(ω)的備選信號響應(yīng)矩陣Y^re的行空間正交投影到所述備選信號響應(yīng)曲線Y_i(ω)的擾動(dòng)信號矩陣U^re的行空間正交補(bǔ)，可知U^re/U^re,⊥＝0，則有下式成立：

Y^re/U^re,⊥＝W_mX^re/U^re,⊥ (1)

式中：Y^re、U^re均為實(shí)數(shù)矩陣；X^re狀態(tài)矩陣的實(shí)數(shù)矩陣；W_m為頻域廣義觀測矩陣；

3-2.對所述擾動(dòng)信號矩陣U^re及備選信號響應(yīng)矩陣Y^re作QR分解，可得：

$\left[\begin{array}{c}{Y}^{re}\\ U^{re}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{R}_{11}^T& 0\\ R_{12}^T& R_{22}^T\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{Q}_1^T\\ Q_2^T\end{array}\right]---\left(2\right)$

式中：R為備選信號響應(yīng)矩陣Y^re中的元素；Q為所述擾動(dòng)信號矩陣U^re中的元素；

3-3.對進(jìn)行奇異值分解，得到：

$R_{22}^T=\left[\begin{array}{cc}{U}_s& U_o\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{J}_s& 0\\ 0& J_o\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{V}_s^T\\ {V_o}^T\end{array}\right]---\left(3\right)$

式中：將前n個(gè)非零奇異值作為主要奇異值，構(gòu)成對角陣J_s，并將n作為系統(tǒng)的階數(shù)，則J₀＝0；U_s與V_s也均為n階；

3-4.對角陣J_s中的組成元素為前n個(gè)非零奇異值，且確定所述電力系統(tǒng)的狀態(tài)空 間模型的階數(shù)為n。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟4包括：

4-1.根據(jù)頻域子空間辨識理論的核心算法，估算出系統(tǒng)矩陣A與輸出矩陣C；

4-2.再估算出2個(gè)輸入矩陣B、D；

4-3.對所述系統(tǒng)矩陣A進(jìn)行特征分解，得到所述系統(tǒng)矩陣A的特征向量Ψd和特征值矩陣Λd。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟5包括：

5-1.在等采樣間隔Δt下，集結(jié)離散系統(tǒng)的離散時(shí)間狀態(tài)空間方程為：

Δx₁(k)＝F_dΔx₁(k)+G_dΔu(k) (4)

Δy(k)＝H_dΔx₁(k)+L_dΔu(k) (5)

其中，k為當(dāng)前所述電力系統(tǒng)主導(dǎo)低頻振蕩模式，k＝1，2，...，N；Δx₁為離散時(shí)間狀態(tài)空間方程狀態(tài)向量；Δu為輸入向量；Δy為輸出向量；離散系統(tǒng)的系數(shù)矩陣F_d、G_d、H_d和L_d系數(shù)矩陣F、G、H和L滿足如下關(guān)系：

$F=\frac{2}{T}{(I+F_d)}^{-1}(F_d-I)---\left(6\right)$

$G=\frac{2}{\sqrt{T}}{(I+F_d)}^{-1}{G}_d---\left(7\right)$

$H=\frac{2}{\sqrt{T}}{H}_d{(I+F_d)}^{-1}---\left(8\right)$

L＝L_d-H_d(I+F_d)^-1G_d (9)

5-2.對上式(4)和(5)進(jìn)行離散傅里葉變換，得頻域離散時(shí)間狀態(tài)空間方程：

ΔY(ω)＝H_dΔX(ω)+L_dΔU(ω) (11)

式中：k＝1,2，...，,N；；

5-3.由頻域子空間辨識理論計(jì)算得到集結(jié)離散系統(tǒng)的系數(shù)矩陣F_d、G_d、H_d和L_d；

5-4.對集結(jié)離散系統(tǒng)矩陣F_d進(jìn)行特征分解：

F_dΨ_d＝Ψ_dΛ_d (12)

式中：Ψ_d為離散系統(tǒng)的右特征向量；Λ_d為離散系統(tǒng)的特征值矩陣；

因F_d＝exp(FΔt)，可得：

$F_d={\mathrm{\Ψ}}_{11}\exp \left({\mathrm{\Λ}}_1\mathrm{\Δ}t\right){\mathrm{\Ψ}}_{11}^{-1}---\left(13\right)$

因此，集結(jié)連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)存在如下關(guān)系：

Ψ₁₁＝Ψ_d (15)

λ_ci＝exp(λ_diΔt) (16)

λ_ci為連續(xù)系統(tǒng)的特征根；λ_di為離散系統(tǒng)的特征根；

5-5.定義所述電力系統(tǒng)主導(dǎo)低頻振蕩模式K的集結(jié)可控可觀聯(lián)合指標(biāo)為：

AG_cok(i,j)＝AG_ci(k)AG_oj(k) (17)

其中，

${\mathrm{AG}}_{ci}\left(k\right)=cos\left(\mathrm{\α}\right({\mathrm{\ψ}}_{11k},G_i\left)\right)=\frac{\left|G_i^T{\mathrm{\ψ}}_{11k}\right|}{\left|\right|{\mathrm{\ψ}}_{11k}\left|\right|\left|\right|G_i\left|\right|}---\left(18\right)$

${\mathrm{AG}}_{oj}\left(k\right)=cos\left(\mathrm{\θ}\right({\mathrm{\ψ}}_{11k}^{-1},H_j^T\left)\right)=\frac{\left|H_j{\mathrm{\ψ}}_{11k}^{-1}\right|}{\left|\right|{\mathrm{\ψ}}_{11k}^{-1}\left|\right|\left|\right|H_j\left|\right|}---\left(19\right)$

式中：G_i為集結(jié)輸入矩陣G的第i列；H_j為集結(jié)輸出矩陣H的第j行；α(ψ_11k，G_i)為集結(jié)向量G_i和ψ₁₁集結(jié)特征向量之間的夾角；為集結(jié)向量H_j和集結(jié)特征向量之間的夾角；

5-6.將式(6)—(8)、(14)代入式(16)即可計(jì)算所述電力系統(tǒng)主導(dǎo)低頻振蕩模式K的實(shí)測模式可控可觀指標(biāo)。