[發明專利]提高電力系統穩定性的迭代辨識廣域阻尼控制器構建方法

在審

• 申請號: 201710056581.4
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN106610590A
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 于淼;尚偉鵬;衣俊艷;袁志昌
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學;清華大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種提高電力系統穩定性的迭代辨識廣域阻尼控制器構建方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)從文獻中選擇一個低階電力系統初始模型G及其相應的初始廣域阻尼控制器模型K；

2)采用白噪聲信號作為初始激勵信號，利用遞推最小二乘法對低階電力系統初始模型G進行辨識，辨識后得到包含低階電力系統初始模型G在內的電力系統辨識模型集合B_i；

3)根據v-gap的基本理論，利用v-gap公式(1)求取電力系統模型G_i與電力系統辨識模型集合B_i之間的v-gap距離δ_v(G_i，B_i)，并根據v-gap距離δ_v(G_i，B_i)按照公式(4)依次求取基于電力系統模型G_i的最大距離δ_WC(G_i,B_i)：

${\mathrm{\δ}}_{WC}(G_i,B_i)==\underset{G_x\∈B_i}{max}{\mathrm{\δ}}_v(G_i,G_x)---\left(4\right)$

式中，G_i現為電力系統辨識模型集合B_i中的某個元素，當i＝1時，求取G₁與電力系統辨識模型集合B_i間的最大距離；當i＝2時，求取G₂與電力系統辨識模型集合B_i間的最大距離；依次求取i＝3、4、5…100，電力系統模型G_i與電力系統辨識模型集合B_i間的最大距離；

4)電力系統辨識模型集合B_i所對應的廣域阻尼控制器記為K_i，根據穩定裕度的基本理論，根據公式(3)求取基于電力系統模型G_i與廣域阻尼控制器K_i的穩定裕度b(G_i,K_i)；

5)根據電力系統閉環系統穩定性能條件對廣域阻尼控制器改善穩定性能：

將穩定裕度b(G_i,K_i)與步驟3)得到的最大距離δ_WC(G_i，B_i)進行比較，篩選出滿足穩定裕度b(G_i,K_i)大于電力系統模型G_i與電力系統辨識模型集合B_i之間的最大距離δ_WC(G_i,B_i)的集合，若不滿足，則令得到廣域阻尼控制器其中S_i＝(1+G_iK_i)^-1，P為一個單輸入單輸出傳遞函數，Ko_p是最大距離δ_WC(G_i，B_i)在電力系統辨識模型集合B_i中對應的最優電力系統模型設計的最優廣域阻尼控制器；

6)根據步驟3)得到的δ_v(G_i，B_i)和b(G_i,K_i)，挑選出滿足公式|δ_v(G,B_i)-δ_v(G_i,B_i)|≤ε及δ_min(G,B_i)≤ε的少數電力系統辨識模型集合ψ，ε為無限小的一個常數；滿足條件進入步驟7)，若不滿足條件，則返回步驟2)進行重新辨識過程；

7)在步驟6)得到的少數電力系統辨識集合ψ中挑選出對應的δ_v(G_i，B_i)最小的電力系統辨識模型，作為辨識得到的最優電力系統辨識模型G_op，該模型是距離真實電力系統模型距離最小且滿足電力系統穩定性的模型，并根據步驟5)得到相對應的廣域阻尼控制器模型K_op。

2.如權利要求1所述的迭代辨識廣域阻尼控制器構建方法，其特征在于，所述步驟求取基于電力系統模型G_i與廣域阻尼控制器K_i的穩定裕度b(G_i,K_i)的公式為：

$b(G_i,K_i)=\frac{1}{\left|\right|T(G_i,K_i)|{|}_{\mathrm{\∞}}}---\left(2\right)$

T(G_i,K_i)的表達式如式(3)所示：

$T(G_i,K)=\left[\begin{array}{cc}\frac{G_i}{1+G_i{K}_i}& \frac{1}{1+G_i{K}_i}\\ \frac{1}{1+G_i{K}_i}& -\frac{K}{1+G_i{K}_i}\end{array}\right]---\left(3\right).$