[發(fā)明專利]一種變時滯廣域電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法

有效

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• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN110212522B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢偉;吳嘉欣;王瑞;劉海波;王加朋
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F17/11;G06F17/16
• 代理公司: 鄭州浩德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41130
• 代理人: 王國旭

本發(fā)明公開了一種基于時滯依賴矩陣泛函的變時滯廣域電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法，本方法從泛函構(gòu)造的角度上進一步研究時滯影響下廣域電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，獲得具有更小保守性的結(jié)論。首先，本方法構(gòu)造具有時滯依賴矩陣的新型Lyapunov?Krasovskii泛函，引入了區(qū)別于常數(shù)矩的新型時滯依賴矩陣，其引入不僅能更多利用電力系統(tǒng)中的時滯信息，并且充分考慮了時滯變化率對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行區(qū)域的影響，對降低系統(tǒng)保守性起到至關(guān)重要的作用，有效降低電力系統(tǒng)穩(wěn)定判據(jù)的保守性。其次，本方法將積分項分割成兩個積分段進行分段處理，對泛函導(dǎo)數(shù)進行解析，這樣不僅利用了更多的時滯信息，降低了結(jié)果的保守性，同時也能避免因分割區(qū)域過多而帶來的計算負擔(dān)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廣域電力系統(tǒng)分析的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于時滯依賴矩陣泛函的變時滯廣域電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法。

背景技術(shù)

在廣域電力系統(tǒng)中，測量和控制信號在實現(xiàn)遠距離傳輸和控制過程中不可避免的產(chǎn)生通信時滯，該時滯可能達到幾十甚至數(shù)百毫秒。即使是微小的時滯也會使原本性能良好的控制器失效，從而對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴重影響。因此，研究時滯影響下電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題并尋求有效的穩(wěn)定控制手段具有十分重要的現(xiàn)實意義。

目前，在時滯電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法中，基于Lyapunov-Krasovskii穩(wěn)定性理論的時域分析方法是最主要的一種。該方法通過構(gòu)造泛函并對其進行解析從而得到系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件，因此，如何盡可能的降低結(jié)論的保守性是國內(nèi)外學(xué)者不懈努力的方向。文獻[1]和文獻[2]分別構(gòu)造了一重與二重積分泛函對時滯電力系統(tǒng)的穩(wěn)定區(qū)域進行分析，其中文獻[2]引入的自由變量相對較少，在減少系統(tǒng)保守性的同時也在一定程度上提高了運算效率，但卻沒有考慮電力系統(tǒng)中存在的時滯變化率對其穩(wěn)定區(qū)域的影響。文獻[3]和文獻[4]在構(gòu)造合適泛函的基礎(chǔ)上采用Wirtinger積分不等式對電力系統(tǒng)穩(wěn)定區(qū)域進行分析，進一步降低了結(jié)論的保守性。文獻[5]在采用Wirtinger積分不等式的基礎(chǔ)上引入了松散項，得到了多時滯不確定電力系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù)。文獻[6]將Wirtinger不等式與相互凸組合技術(shù)結(jié)合用于具有兩個加性變時滯的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。文獻[7]使用PI控制器研究了在恒定延遲和時變延遲下嵌入LFC方案的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。文獻[8]利用一種改進自由權(quán)矩陣，在導(dǎo)函數(shù)中加入必要的松散項并利用廣義特征值(GEVP)求解系統(tǒng)的穩(wěn)定區(qū)域。文獻[9]構(gòu)造了新的Lyapunov-Krasovskii泛函，并利用Wirtinger積分不等式對積分項進行解析，得到改進的穩(wěn)定判據(jù)。以上文獻都在一定程度上降低了時滯電力系統(tǒng)穩(wěn)定判據(jù)的保守性，但在泛函的構(gòu)造中都僅僅引入常數(shù)矩陣，從而使得結(jié)論存在著一定的保守性。

參考文獻

[1]黃柳強，郭劍波，孫華東，等.多FACTS廣域抗時滯協(xié)調(diào)控制[J].電力自動化設(shè)備，2014，34(1)：37-42；

[2]孫國強，屠越，孫永輝，等.時變時滯電力系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定性的改進型判據(jù)[J].電力系統(tǒng)自動化，2015，39(3)：59-62.DOI：10.7500/AEPS20131213002；

[3]錢偉，蔣鵬沖，車凱.基于Wirtinger不等式的時變時滯電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2016，44(23)：79-85；

[4]錢偉，蔣鵬沖.時滯電力系統(tǒng)帶記憶反饋控制方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2017，41(11)：3605-3611；

[5]孫永輝，李寧，衛(wèi)志農(nóng)，等.多時滯不確定電力系統(tǒng)的改進時滯依賴魯棒穩(wěn)定判據(jù)[J].電力系統(tǒng)自動化，2017，41(16)：117-122.DOI：10.7500/AEPS20170220001；