[發明專利]基于Youla參數化的阻尼自適應控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201310215480.9
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103337865A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 馬靜;王彤;王增平
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.一種基于Youla參數化的阻尼自適應控制系統，其特征是所述系統包括順序相連的數據讀入子系統、自適應控制決策子系統和結果輸出子系統；

所述自適應控制決策子系統包括系統Youla參數化模塊和控制器Youla參數化模塊；系統Youla參數化模塊分別與數據讀入子系統和結果輸出子系統相連，控制器Youla參數化模塊分別與數據讀入子系統和結果輸出子系統相連；

所述數據讀入子系統用于讀入廣域信號數據并發送至系統Youla參數化模塊，所述廣域信號數據為各發電機相對于參考發電機的母線頻率；

所述系統Youla參數化模塊用于建立系統Youla參數化模型，并通過更新系統Youla參數化模型中的系統Youla參數來確定電力系統的運行工況；

所述控制器Youla參數化模塊用于根據更新的所述系統Youla參數化模型中的Youla參數，更新控制器的Youla參數，得到當前電力系統運行工況的自適應控制器并發送至結果輸出子系統；

所述結果輸出子系統用于輸出當前電力系統運行工況的自適應控制器。

2.一種使用如權利要求1所述的控制系統進行阻尼控制的方法，其特征是所述方法包括：

步驟1：數據讀入子系統將廣域信號數據送入系統Youla參數化模塊；所述廣域信號數據為相量測量單元PMU測量的各發電機相對于參考發電機的母線頻率；

步驟2：系統Youla參數化模塊建立系統Youla參數化模型，所述系統Youla參數化模型為：G(S)=N(S)M(S)^-1；

其中，G(S)為以S為自變量的傳遞函數；

N(S)=N+VS，N為系統傳遞函數G(s)的右互質矩陣，V為控制器K(s)的右互質矩陣；

M(S)=M+US，M為系統傳遞函數G(s)的右互質矩陣，U為控制器K(s)的右互質矩陣；

G(s)=C(sI-A)^-1B+D，A為系統狀態矩陣，B為系統輸入矩陣，C為系統輸出矩陣，D為系統前饋矩陣，s為微分算子；I為單位矩陣；

u=K(s)y，u為電力系統輸入向量，y為電力系統輸出向量；

S是系統參數關聯矩陣且S(ρ(t))=M~Gywρ(t)(I-(Gvw+GvuUM~Gyw)ρ(t))-1GvuM;]]>

ρ(t)是廣域信號數據組成的向量；

t是時間；

G_yw是從擾動向量w到輸出向量y的傳遞函數；

G_vw為指從擾動向量w到輸出向量y的傳遞函數；

G_vu為指從輸入向量u到待控制向量v的傳遞函數；

為系統傳遞函數G(s)的左互質矩陣；

步驟3：更新廣域信號數據組成的向量ρ(t)，再根據穩定控制器模型K(Q)=U(Q)V(Q)^-1更新控制器后通過結果輸出子系統輸出；

其中，K(Q)為待求控制器，U(Q)＝U+M(S)Q，V(Q)=V+N(S)Q，Q是參數關聯矩陣。