[發明專利]一種抑制電力系統混沌振蕩的方法有效
| 申請號： | 201910010830.5 | 申請日： | 2019-01-07 |
| 公開（公告）號： | CN109586291B | 公開（公告）日： | 2022-08-23 |
| 發明（設計）人： | 王家斌;于永進 | 申請（專利權）人： | 國網甘肅省電力公司經濟技術研究院 |
| 主分類號： | H02J3/00 | 分類號： | H02J3/00 |
| 代理公司： | 青島智地領創專利代理有限公司 37252 | 代理人： | 陳海濱 |
| 地址： | 730050 甘肅*** | 國省代碼： | 甘肅;62 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 抑制 電力系統 混沌 振蕩 方法 | ||
本發明公開了一種抑制電力系統混沌振蕩的方法，具體涉及電器工程技術領域。該方法包括建立二階電力系統的數學模型，當電力系統產生混沌振蕩時，確定電力系統中各個參數的取值；基于全局滑?？刂疲O計一個全局滑?？刂破鳎种齐娏ο到y的混沌振蕩；在全局滑模控制器的基礎上，加入自適應控制，設計一個自適應全局滑?？刂破鳎ㄟ^自適應控制中設計的自適應率對系統的擾動進行估計，在不知道系統擾動上界的情況下，所設計的控制器也可以成功抑制電力系統的混沌振蕩；將設計的自適應全局滑模控制器加入二階混沌電力系統中，并通過仿真驗證自適應全局滑模控制器的控制效果。
技術領域
本發明涉及電器工程技術領域，具體涉及一種抑制電力系統混沌振蕩的方法。
背景技術
混沌是在非線性系統中產生的一種類隨機現象，而電力系統作為典型的非線性系統，其中存在著復雜的混沌行為。當電力系統中出現混沌行為時，會導致電壓失穩、電壓崩潰，嚴重影響電力系統的安全、穩定運行，甚至會造成大面積停電事故，給國民經濟和人們的生活造成巨大的損失和嚴重的危害。
為了抑制電力系統中的混沌振蕩現象，國內外學者對此進行了深入的研究，提出了許多控制方法，目前常用的控制方法有參數微擾法、自適應控制法、周期擾動法、滑模變結構控制法等?；？刂凭哂许憫杆?，對參數的變化和擾動不敏感、不需要系統在線辨識、物理實現簡單等優點，因此被廣泛應用在電力系統混沌振蕩控制領域中。
滑模控制具有良好的魯棒性，但是傳統的滑模控制系統包括趨近模態和滑動模態兩部分，只有滑動模態才具有魯棒性。同時，當采用滑?？刂苼硪种齐娏ο到y的混沌振蕩時，需要知道系統擾動的上界，但在實際情況中，系統的擾動通常難以確定。全局滑模控制通過消除傳統滑?？刂频内吔B，使系統在響應的全過程都具有魯棒性，克服了傳統滑?？刂浦汹吔B不具有魯棒性的缺點。采用自適應控制，可以實現對系統的擾動進行估計，使得控制器不需要知道系統的擾動，也能成功抑制電力系統的混沌振蕩。
發明內容
本發明的目的是針對傳統滑?？刂菩枰老到y擾動上界的不足，提出了一種基于自適應全局滑模控制的抑制電力系統混沌振蕩的方法，該方法可以防止出現控制器出入信號過大或者擾動估計值小于零的情況，還可以使參數估計過程更加穩定，減小抖振。
本發明具體采用如下技術方案：
一種抑制電力系統混沌振蕩的方法，具體包括以下步驟：
步驟①：建立二階電力系統的數學模型，當電力系統產生混沌振蕩時，確定電力系統中各個參數的取值；
步驟②：基于全局滑模控制，設計一個全局滑?？刂破鳎种齐娏ο到y的混沌振蕩；
步驟③：在全局滑?？刂破鞯幕A上，加入自適應控制，設計一個自適應全局滑模控制器，通過自適應控制中設計的自適應率對系統的擾動進行估計，在不知道系統擾動上界的情況下，所設計的控制器也可以成功抑制電力系統的混沌振蕩；
步驟④：將設計的自適應全局滑模控制器加入二階混沌電力系統中，并通過仿真驗證自適應全局滑模控制器的控制效果。
優選地，所述步驟②中的全局滑模控制器具有良好的魯棒性，且具有確定系統擾動的上界。
優選地，所述步驟①二階電力系統的數學模型為式(1)：
其中，δ(t)、ω(t)為系統的狀態變量，分別表示二階電力系統中的第一系統和第二系統的等值發電機相對角度和相對角速度；H為等值轉動慣性，D為等值阻尼系數，皆為正實數；ps為電磁功率，pm為機械功率；pe為擾動功率幅值；β為擾動功率的頻率，令x1(t)＝δ(t)，x2(t)＝ω(t)，該二階電力系統模型可以簡化為式(2)：
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