The invention discloses a method for determining delay-dependent stability of a new energy power system, which is based on Wirtinger inequality and Markov model and is used to analyze the maximum delay stability margin that a power system can withstand. Firstly, a Time-delay-dependent new energy power system model based on Markov model is established, and the system model is established as a discrete Markov jump linear system model; secondly, Lyapunov functional is constructed for the established model, and Wirtinger inequality is used to reduce the conservativeness of the criterion in the derivation process; finally, a set of linear matrices are used to obtain the criterion. Formula (LMI) is expressed. The method of the invention improves the safety and stability of power grid operation.
【技术实现步骤摘要】
一种新能源电力系统时滞依赖稳定性的判定方法
本专利技术属于电力系统,具体涉及一种新能源电力系统时滞依赖稳定性的判定方法。
技术介绍
在电力系统中,衡量电能质量的主要指标有电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动与闪变、三相电压不平衡度等。在电力系统的运行中,要求任何时刻系统所发出的功率与负荷消耗的功率应该是平衡的,并且频率处在额定值,而发电厂出力的变化和负荷的变化均会引起频率的改变。电力系统中任何突发的扰动都可能引起频率的变化,并且系统负荷随时都可能发生变化并且很多情况是无法预料和控制的。因此为了保证电力系统能够保持稳定的负荷频率,需要一个有效的负荷频率控制系统,当电网系统受到频率扰动后以及出现频率偏差时,电力系统的频率应当保持或较快恢复到稳定范围内。以风能、太阳能、海洋能、生物质能为代表的新能源很大程度上受所处的地理位置和自然环境的影响,具有高度的波动性和随机性,因此会导致新能源并入电网并不能像火电、水电等常规发电机组一样,可以保证其输出功率的稳定性。目前对于新能源发电的输出功率尚不能进行较准确地预测,这种功率的波动将会给电力系统的电能质量和经济运行带来显著影响。因此从某种意义上讲,新能源并入电网时,新能源机组是电力系统一个具有随机性和波动性的干扰,新能源并入电网引起的电网负荷频率稳定性是一个值得研究和重视的问题。随着以风能、光伏为主要代表的新能源接入传统电厂,新能源逐渐代替传统能源,缓解了传统能源的使用压力,但由于新能源产能变化的间歇性和随机性,以及新能源发电的波动性和不可预测性,大规模新能源并网必然会给电力系统的稳定造成影响,对电力系统的负荷频率控制提出了 ...
【技术保护点】
1.一种新能源电力系统时滞依赖稳定性的判定方法,其特征在于:所述方法基于Wirtinger不等式和Markov模型,包括以下步骤:(1)建立新能源电力系统中依赖时滞的负荷频率控制模型;(2)将新能源电力系统负荷频率控制模型转化为基于Markov模型的新能源电力系统模型;(3)构建Lyapunov泛函,并通过Wirtinger不等式进行放缩,进而对系统的渐进稳定性进行判定,再对系统的H∞稳定性进行判定;(4)求解新能源电力系统所能承受的最大时滞。
【技术特征摘要】
1.一种新能源电力系统时滞依赖稳定性的判定方法,其特征在于:所述方法基于Wirtinger不等式和Markov模型,包括以下步骤:(1)建立新能源电力系统中依赖时滞的负荷频率控制模型;(2)将新能源电力系统负荷频率控制模型转化为基于Markov模型的新能源电力系统模型;(3)构建Lyapunov泛函,并通过Wirtinger不等式进行放缩,进而对系统的渐进稳定性进行判定,再对系统的H∞稳定性进行判定;(4)求解新能源电力系统所能承受的最大时滞。2.根据权利要求1所述的一种新能源电力系统时滞依赖稳定性的判定方法,其特征在于:步骤(1)所述负荷频率控制模型的建立包括如下步骤:在传统的电力系统的模型中,加入风能对系统模型中的频率的影响,将其视为一个外界的随机扰动,加在系统模型的扰动项中,如下表达式:其中,ω(t)=ΔPd+ΔPwind+ΔPtie,ΔPd为负荷偏差;ΔPwind为风力发电机输出偏差;ΔPtie区域联络线偏差。3.根据权利要求1所述的一种新能源电力系统时滞依赖稳定性的判定方法,其特征在于:步骤(2)基于Markov随机理论建立为Markov模型,包括分析不同模态下新能源系统的不同状态反应,其表达式如下:x(k+1)=Ax(k)+BK(dr(k))Cx(k-dr(k))+Fω(k),式中:xi(t)=[ΔfiΔPmiΔPvi∫ACEiΔPtie-i]T,x(t)=[x1(t)x2(t)x3(t)…xn(t)]T,ui(t)=-KPACEi-KI∫ACEi,u(t)=[u1(t)u2(t)u3(t)…un(t)]T,yi(t)=[ACEi∫ACEi]T,ωi(t)=ΔPdi+ΔPwindi+ΔPtie-i,ω(t)=[ω1(t)ω2(t)ω3(t)…ωn(t)]T,Bd=diag[B1B2…Bn],Fd=[F1F2…Fn]。Tij为第i层区域和第j层区域...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙永辉,吕欣欣,翟苏巍,侯栋宸,熊俊杰,
申请(专利权)人:河海大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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