[發明專利]一種無源魯棒控制方法

有效

• 申請號: 201710588930.7
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107248742B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 李勝男;吳水軍;何廷一;彭俊臻;陳勇;劉明群;周鑫;張麗
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/24
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請公開了一種無源魯棒控制方法，獲取電力系統中三種特性，所述三種特性包括：系統非線性a(x)、參數不確定性b(x)和風速隨機性d(t)；聚合所述三種特性，得到擾動ψ(x,u,t)；引入虛擬狀態x_n+1表征所述擾動ψ(x,u,t)；引入擾動觀察器，實時估計所述表征后的擾動；引入魯棒無源控制器，補償所述實時估計后的擾動，并且，控制所述電力系統中雙饋感應發電機的有功功率與無功功率的輸出。本申請實施例提供的方法，應用在含有雙饋感應發電機的電力系統中，當含有雙饋感應發電機的電力系統受到干擾時，基于擾動觀察器的魯棒無源控制立即動作，調整雙饋感應發電機有功功率和無功功率的輸出，來增強電力系統的穩定性。

技術領域

本申請涉及電氣技術領域，尤其涉及一種無源魯棒控制方法。

背景技術

近年來，由于全球電力需求的激增和化石燃料的儲量限制及其對環境的有害影響，世界各國對可再生能源的需求日益增長。風能是一種綠色、無污染且自然界中儲量巨大的能源，因此，風力發電在電力系統中所占比重越來越大。隨著風電場的大規模并網，保障和增強電力系統的穩定性顯得至關重要。

現有技術中用來增強電力系統穩定性的方法有很多。從控制角度來看，有反饋線性化控制、滑動模態自適應反推控制、模糊邏輯控制、基于李雅普諾夫函數的控制等；從硬件設備上來看，有先進的諧波補償設備、無功補償設備、電能質量檢測設備以及應用了先進電力電子器件的換流器設備等。

然而，目前在含有雙饋感應發電機的電力系統中，通常需要獲得精確的雙饋感應發電機模型之后，才能進行進一步的操作，以保證電力系統的穩定性，這樣的過程既復雜又難以實現全局的一致性。

發明內容

本申請提供了一種無源魯棒控制方法，以解決目前在含有雙饋感應發電機的電力系統中難以實現全局一致性的問題。

本申請提供了一種無源魯棒控制方法，該方法包括：

獲取電力系統中三種特性，所述三種特性包括：系統非線性a(x)、參數不確定性b(x)和風速隨機性d(t)；

聚合所述三種特性，得到擾動ψ(x,u,t)；

引入虛擬狀態x_n+1表征所述擾動ψ(x,u,t)；

引入擾動觀察器，實時估計所述表征后的擾動；

引入魯棒無源控制器，補償所述實時估計后的擾動，并且，控制所述電力系統中雙饋感應發電機的有功功率與無功功率的輸出。

可選的，所述聚合所述三種特性，得到擾動ψ(x,u,t)，包括：將所述三種特性的量值相加。

可選的，所述引入虛擬狀態x_n+1表征所述擾動ψ(x,u,t)，所述虛擬狀態x_n+1＝ψ(x,u,t)。

可選的，所述引入擾動觀察器，實時估計所述表征后的擾動，包括：向所述擾動觀察器中引入狀態量x和控制輸入量u，實時估計所述表征后的擾動。

可選的，所述引入魯棒無源控制器，補償所述實時估計后的擾動，包括：在所述魯棒無源控制器中減去所述擾動實時估計后的值。補償實時估計后的擾動，可以充分抑制電力系統的非線性、時變外部擾動、系統未建模狀態和參數不確定性等對控制性能的不良影響，從而實現控制全局的一致性。

可選的，所述引入魯棒無源控制器，補償所述實時估計后的擾動，并且，控制所述電力系統中雙饋感應發電機的有功功率與無功功率的輸出之后，還包括：向所述電力系統中加入高阻尼。加入高阻尼，有利于提供電力系統的穩定性。