[發明專利]基于Wirtinger不等式的電力系統時滯依賴魯棒穩定判定方法

有效

• 申請號: 201610890901.1
• 申請日: 2016-10-12
• 公開（公告）號: CN107947149B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 李寧;孫永輝;衛志農;孫國強;郭敏;張世達;翟蘇巍;王義;武小鵬
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種基于Wirtinger不等式的電力系統時滯依賴魯棒穩定判定方法，考慮了電力系統系統建模過程中存在的不確定參數，用于分析電力系統所能承受的最大時滯穩定裕度。該方法的具體步驟如下：S1：建立考慮不確定參數的多時滯電力系統模型；S2：判斷給定時滯h_i是否滿足穩定判定條件：如果滿足，則判定在延時h_i條件下的時滯電力系統是漸近穩定的。本發明的適用范圍十分廣泛而且還具有較小的保守性。

技術領域

本發明涉及電力系統領域，特別是涉及基于Wirtinger不等式的電力系統時滯依賴魯棒穩定判定方法。

背景技術

隨著電網規模的不斷擴大和相量量測單元(PMU)技術的快速發展，現代電力系統逐漸趨向于大規模、多互聯等特性。因此電網穩定控制策略也將從本地控制逐漸趨于全局控制。在全局控制策略中特別是由于遠端信號的引入，不可避免的將產生信號的延時問題，而且已有研究表明，時滯將導致系統控制設備失效，引起系統性能惡化和失穩。因此，了解電力系統所能承受的時滯穩定域，對于電網安全穩定運行具有重要的意義。

目前，對于時滯系統的研究，主要集中于兩種方法：頻域法和時域法。頻域法主要是通過求解系統特征根的位置來判斷系統的穩定情況，但是存在著求解困難等問題，而且該方法很難考慮系統中包含不確定參數時的情況。針對頻域方法的缺點，常采用的方法是基于Lyapunov直接方法的時域法，通過構造Lyapunov泛函，利用Lyapunov穩定性理論，推導得出系統的穩定判據，最后借助線性矩陣不等式(LMI)求解得出系統的時滯穩定裕度，更重要的是該方法可對包含不確定參數的時滯系統進行魯棒穩定分析。但是由于Lyapunov穩定性理論是判定系統穩定的充分條件，所以通過上述方法求得的判據具有一定的保守性，因此如何降低判據保守性，成為該方法研究的重難點之一。

發明內容

發明目的：本發明公開了一種能夠解決現有技術中存在的缺陷的基于Wirtinger不等式的電力系統時滯依賴魯棒穩定判定方法。

技術方案：本發明所述的基于Wirtinger不等式的電力系統時滯依賴魯棒穩定判定方法，包括以下步驟：

S1：按照式(1)建立考慮不確定參數的多時滯電力系統模型：

式(1)中，h_max＝max(h₁,h₂,…,h_m)，m為系統中含有的時滯環節的數量，h_i為給定時滯，i＝1,…,m,x(t)∈Rⁿ為系統狀態變量，n為系統狀態變量個數，Φ(t)為系統初始狀態，為系統的系數矩陣,[ΔA₀ … ΔA_m]＝HF(t)[E₀ … E_m]，H和都是已知的常數矩陣，i₁＝0，…,m，F(t)為時變矩陣并滿足式(2)：

F^TF≤I (2)

S2：若存在標量δ＞0；正定矩陣P∈R^{(m+1)n×(m+1)n}；正定矩陣U_i∈R^n×n，i＝1,…,m；正定矩陣W_i∈R^n×n，i＝1,…,m；矩陣i₃＝1，…,m-1，j＝1,…,m，；矩陣i₂＝1，…,m+2使式(3)成立，那么判定在延時h_i條件下的時滯電力系統是漸近穩定的；

式(3)中：