[發(fā)明專利]計及電力系統(tǒng)運行方式變化的廣域阻尼控制器設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310653047.3
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103618325A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡志堅;索江鐳
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

1.一種計及電力系統(tǒng)運行方式變化的廣域阻尼控制器設(shè)計方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟1、選擇調(diào)度變量ρ(t)；

調(diào)度變量包括重要聯(lián)絡(luò)線功率、母線電壓、發(fā)電機電壓、相角；

步驟2、選取廣域阻尼控制器的輸入輸出信號；

選取重要聯(lián)絡(luò)線功率，發(fā)電機功角差或者發(fā)電機轉(zhuǎn)速差作為控制器的輸入信號，控制器的輸出信號附加在與振蕩模式強相關(guān)的同步發(fā)電機勵磁側(cè)；

步驟3、將調(diào)度變量ρ(t)進行網(wǎng)格劃分，在ρ(t)的全部變化范圍內(nèi)劃分n個網(wǎng)格區(qū)域，得到(ρ₁、ρ₂、…ρ_i…ρ_n)，分別針對每個ρ_i進行控制器設(shè)計；

設(shè)計方法采用如下方法：

若滿足時滯約束0≤d(t)≤h‾]]>的如式x·(t)=A(ρ(t))x(t)+Ad(ρ(t))u(t-d(t))y(t)=C(ρ(t))x(t)]]>所示的時滯線性參數(shù)變化系統(tǒng)，存在形如式x·ku=(Σi=1naiAki(ρi(t))Bki(ρi(t))Cki(ρi(t))Dki(ρi(t)))xky]]>所示的增益調(diào)度狀態(tài)反饋控制器，使閉環(huán)系統(tǒng)對于所有的參數(shù)變化軌跡二次穩(wěn)定的充分條件為存在矩陣P‾>0,Q‾1(ρi(t))>0,Q‾2(ρi(t))>0,]]>Z₁＞0、Z₂＞0、V(ρi(t))>0,Y‾,M‾]]>和W‾,]]>滿足

其中，A_d(ρ(t))=B(ρ(t))K(ρ(t));

x(t)=[xs(t)]Tu(t)=[ΔVp(t)]y(t)=[Δδ(t),Δω(t),ΔP(t)]]]>

Ψ‾=Ψ‾11(ρi(t))Ad(ρi(t))P‾0*-[1-Σi=1n(∂d∂ρi)]Q‾1(ρi(t-d(t)))0**-Q‾2(ρi(t-h‾))]]>

+[Y‾+W‾-Y‾+M‾-W‾-M‾]+[Y‾+W‾-Y‾+M‾-W‾-M‾]T]]>

Ψ‾11(ρi(t))=A(ρi(t))P‾+P‾AT(ρi(t))+Q‾1(ρi(t))+Q‾2(ρi(t))+B(ρi(t))V(ρi(t))+VT(ρi(t))BT(ρi(t))]]>

其中，A,B,C,D分別為電力系統(tǒng)的狀態(tài)矩陣、輸入矩陣、輸出矩陣和前饋矩陣；x_s(t)為系統(tǒng)狀態(tài)變量，ΔV_p為PSS的電壓輸出，Δδ(t)、Δω(t)、ΔP(t)分別為同步發(fā)電機功角差、轉(zhuǎn)速差以及傳輸線功率偏差，K(ρ(t))為廣域阻尼控制器；

通過錐形互補定理，附加約束方程如下：

U‾PPZ‾≥0,P‾IIP≥0Z‾=Z-1,Z‾>0Z‾IIZ≥0,U‾IIU≥0]]>

通過求得到對應(yīng)與每個ρ_i的反饋控制器增益K(ρ_i(t))：

K(ρi(t))=V(ρi(t))P‾-1]]>

其中，T_r代表求取矩陣的跡；

步驟4、通過三角隸屬函數(shù)的調(diào)度準(zhǔn)則，得到適用于整個參數(shù)變化范圍的反饋控制器；其中，三角隸屬函數(shù)的橫軸對應(yīng)調(diào)度變量ρ(t)的整個變化軌跡，當(dāng)取任意ρ＝ρ_j時，三角隸屬函數(shù)所對應(yīng)的縱軸即為相應(yīng)控制器的調(diào)度權(quán)值。