多机时滞广域电力系统的鲁棒动态表层镇定控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种多机时滞广域电力系统的鲁棒动态表层镇定控制方法，通过重新构建遭受外界未知扰动的多机时滞广域电力系统数学模型，得到多机时滞广域电力系统数学模型内各状态变量所对应状态时滞函数的鲁棒动态表层误差和边界层误差，并根据所得第三个非线性时变自由系统的鲁棒动态表层误差，得到时滞独立汽门控制函数模型，以该时滞独立汽门控制函数模型控制多机时滞广域电力系统。该方法保留了动态表层控制方法的特点，构建时滞独立汽门控制函数的整个过程没有使用任何线性化处理，故能充分利用系统的非线性特性，针对电力系统中各系统状态的时滞采用Lyapunov‑Krasovskii函数做补偿，实现了针对电力系统内时滞的独立控制。

Robust dynamic surface stabilization control for multi machine time-delay wide area power system

The invention relates to a robust dynamic surface stabilization control method for a multi machine time-delay wide area power system. By reconstructing the mathematical model of the multi machine time-delay wide area power system subjected to unknown external disturbance, the robust dynamic surface error and boundary layer error of the corresponding state time-delay function of each state variable in the mathematical model of the multi machine time-delay wide area power system are obtained, and according to the third Based on the robust dynamic surface error of nonlinear time-varying free system, the time-delay independent valve control function model is obtained, and the time-delay independent valve control function model is used to control the multi machine time-delay wide area power system. This method retains the characteristics of dynamic surface control method, and the whole process of constructing the delay independent valve control function does not use any linearization processing, so it can make full use of the nonlinear characteristics of the system. Aiming at the delay of each system state in the power system, Lyapunov krasovski function is used to compensate, and the independent control for the delay in the power system is realized.

【技术实现步骤摘要】
多机时滞广域电力系统的鲁棒动态表层镇定控制方法
本专利技术涉及电力系统领域，尤其涉及一种多机时滞广域电力系统的鲁棒动态表层镇定控制方法。
技术介绍
在电力系统中，电力系统的远距离传输往往会引起时滞，时滞通常出现在电力系统的系统状态以及反馈环节中，这类出现时滞的电力系统也称之为时滞电力系统。电力系统远距离传输所引起的时滞会对电力系统的同步运行产生直接的影响，甚至导致系统的不稳定。如果对于出现的时滞没有采取有效的控制措施，将会使得电力系统的动态性能发生严重恶化。不仅于此，电力系统也会受到外部干扰的影响，外部干扰同样会给电力系统的动态性能产生不利影响。因此，必须对时滞电力系统的时滞做出有效控制，才能避免时滞因素对电力系统动态性能的不利影响。然而，现在的电力系统领域主要将关注点集中在针对时滞电力系统稳定性的判别分析和稳定裕度的计算分析，而针对时滞电力系统的控制则大多集中在基于广域测量系统的广域时滞电力系统的阻尼控制方面，很少专门针对时滞电力系统中时滞因素的控制方法。也就是说，现在难以很好地解决时滞因素对电力系统动态性能的不利影响。...

【技术保护点】
1.多机时滞广域电力系统的鲁棒动态表层镇定控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，构建具备若干台发电机的多机广域电力系统数学模型；其中，所述发电机的总数目为N，所述多机广域电力系统数学模型如下：/n

【技术特征摘要】
1.多机时滞广域电力系统的鲁棒动态表层镇定控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，构建具备若干台发电机的多机广域电力系统数学模型；其中，所述发电机的总数目为N，所述多机广域电力系统数学模型如下：



其中，δi为第i台发电机的转子运行角，ωi是第i台发电机的转子角速度，ωi0是第i台发电机的转子角速度的初始值；Di为第i台发电机的阻尼系数，Hi为第i台发电机所对应机组的转动惯量，为第i台发电机所对应汽轮机高压缸输出的机械功率；CMi为第i台发电机所对应机组中的低压缸功率分配系数，Pmi0为第i台发电机的机械功率的初始值，Pei为第i台发电机的电磁功率，Pmi0＝Pei0，Pei0为第i台发电机的电磁功率的初始值；
THΣi为第i台发电机所对应机组的高压缸等效时间常数；CHi为第i台发电机所对应机组的高压缸功率分配系数；CMi+CHi＝1；uHi为第i台发电机所对应高压油动机的控制电信号；
步骤2，在所构建的多机广域电力系统数学模型基础上，重建遭受外界未知扰动的多机时滞广域电力系统数学模型；其中，所述多机时滞广域电力系统数学模型如下：



其中，x1＝δi-δi0，x2＝ωi-ωi0，x3＝PHi-CHiPmi0；

CHiuHi＝u(t)；

表示第一个非线性时变自由系统，x1表示第一个状态变量；表示第二个非线性时变自由系统，x2表示第二个状态变量；表示第三个非线性时变自由系统，x3表示第三个状态变量；xi是可测量且有界的，i＝1,2,3；
t表示该多机时滞广域电力系统的时间，τ2表示第二个非线性时变自由系统所对应的时滞，k2和a0分别表示针对该多机时滞广域电力系统重新定义的常数，T表示针对该多机时滞广域电力系统重新定义的时间常数，u(t)表示针对该多机时滞广域电力系统重新定义的时滞独立汽门控制函数；
δi0为第i台发电机的转子运行角的初始值，w1(t)表示第i台发电机的转子受到外界未知扰动时的外界未知函数，w2(t)表示第i台发电机所对应汽轮机高压缸输出的机械功率受到的外界未知扰动时的外界未知函数；w1(t)∈R，R表示实数集合，|w1(t)|≤a1，a1>0；w2(t)∈R，|w2(t)|≤a2，a2>0；a1和a2表示预先设置的两个常数值；
第i个状态变量xi所对应的状态时滞函数标记为xi(t)，该状态时滞函数xi(t)满足如下条件：
|xi(t)|≤|ei(t)|·ζi(ei(t)+xid(t)),i＝2,3；
ei(t)为针对状态时滞函数xi(t)预定义的鲁棒动态表层误差，xid(t)为针对状态时滞函数xi(t)预定义的其一阶滤波器的输出，ζi(t)为已知的预设连续函数；
步骤3，分别构建所述多机时滞广域电力系统数学模型内各状态变量所对应状态时滞函数的鲁棒动态表层误差和边界层误差；其中，所述多机时滞广域电力系统数学模型内任一个状态变量xi所对应状态时滞函数xi(t)的鲁棒动态表层误差标记为ei(t)，所述多机时滞广域电力系统数学模型内任一个状态变量xi所对应状态时滞函数xi(t)的边界层误差标记为yi+1(t)：
ei(t)＝xi(t)-xid(t)，
其中，x(i+1)d(t)为针对状态时滞函数x(i+1)(t)预定义的其一阶滤波器的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：忻俊杰，李文磊，史旭华，李永杰，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33