一种用于抑制七阶电力系统混沌振荡的动态面滑模控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于抑制七阶电力系统混沌振荡的动态面滑模控制方法，包括以下步骤：步骤1，在七阶电力系统引入有功功率储能装置及无功功率储能装置，使整个系统形成受控七阶电力系统；步骤2，在确定系统常值参数的基础上，建立所述受控七阶电力系统的精确数学模型，并确定受控七阶电力系统的控制目标及系统输出；步骤3，为所述受控七阶电力系统动力学模型设定滑模面σ以及六个动态面S

A dynamic surface sliding mode control method for suppressing the chaotic oscillation of the seventh order power system

【技术实现步骤摘要】
一种用于抑制七阶电力系统混沌振荡的动态面滑模控制方法
本专利技术属于电气工程
以及电力系统控制
，特别涉及一种用于抑制七阶电力系统混沌振荡的动态面滑模控制方法。
技术介绍
电力系统混沌振荡会对电力系统的稳定性造成各种不利的影响。因此电力系统混沌行为的控制问题作为一个理论性与实践性共同需要解决的问题引起了诸多学者的关注；由于混沌机理的复杂性以及电力系统动力学模型的复杂性所致，目前在该领域仍然存在诸多问题。目前，现有的方法主要研究一些低阶电力系统模型，比如只针对二阶及四阶电力系统动力学模型进行混沌控制器设计。从控制的角度来说，这些模型均是比较简单的，这表明已有控制方法并不具有普适性。目前，诸多的电力系统混沌控制方法只从非线性控制或者混沌控制的角度出发而很少考虑电力系统本身的运行特点，这导致目前提出的控制方法并不实用。电力系统是典型的高维、强耦合的复杂工程实际系统，因而从实践的角度来说，控制更复杂的电力系统动力学模型就显得更为必要，并且其动力学模型本身越复杂，考虑的因素越全面，也就越能表征电力系统的运行特点。著名的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于抑制七阶电力系统混沌振荡的动态面滑模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，在七阶电力系统引入有功功率储能装置及无功功率储能装置，使整个系统形成受控七阶电力系统；其中包括：在电力系统发电机母线处接入第一台有功功率储能装置，在负载母线处接入第二台有功功率储能装置及一台无功功率储能装置；/n步骤2，在确定系统常值参数的基础上，建立所述受控七阶电力系统的精确数学模型，并确定受控七阶电力系统的控制目标及系统输出；/n步骤3，将所述受控七阶电力系统的混沌控制问题归结为三个具有严格反馈形式的动力学子系统的镇定问题；为所述受控七阶电力系统动力学模型设定滑模面σ以及六个动态面S

【技术特征摘要】
1.一种用于抑制七阶电力系统混沌振荡的动态面滑模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在七阶电力系统引入有功功率储能装置及无功功率储能装置，使整个系统形成受控七阶电力系统；其中包括：在电力系统发电机母线处接入第一台有功功率储能装置，在负载母线处接入第二台有功功率储能装置及一台无功功率储能装置；
步骤2，在确定系统常值参数的基础上，建立所述受控七阶电力系统的精确数学模型，并确定受控七阶电力系统的控制目标及系统输出；
步骤3，将所述受控七阶电力系统的混沌控制问题归结为三个具有严格反馈形式的动力学子系统的镇定问题；为所述受控七阶电力系统动力学模型设定滑模面σ以及六个动态面S1、S2、S3、S4、S5、S6，通过动态面滑模控制器的设计方法得到控制输入upes1、uqes及upes2；
步骤4，利用李雅普诺夫稳定性分析方法对闭环受控七阶电力系统的稳定性进行分析，并得到受控七阶电力系统的控制参数。


2.根据权利要求1所述的一种用于抑制七阶电力系统混沌振荡的动态面滑模控制方法，其特征在于，步骤2中，建立的所述受控七阶电力系统的精确数学模型为：



式中：δm与sm分别表示发电机功角与滑差；Pes1表示第一台有功储能装置从电力系统发电机母线中吸收的有功功率；E'q与E'd分别表示发电机q轴与d轴的暂态电势；Efd表示发电机励磁电势；δL与VL分别表示负载母线电压的相角与幅值；Qes表示无功储能装置提供给负载母线的无功功率；Pes2表示第二台有功储能装置从电力系统负载母线中吸收的有功功率；Tes表示储能装置时间常数；Kpes1表示第一台有功储能装置控制输入增益；Kqes表示无功储能装置控制输入增益；Kpes2表示第二台有功储能装置控制输入增益；upes1表示第一台有功储能装置控制输入；uqes表示无功储能装置控制输入；upes2表示第二台有功储能装置控制输入。


3.根据权利要求2所述的一种用于抑制七阶电力系统混沌振荡的动态面滑模控制方法，其特征在于，步骤2中，受控七阶电力系统的控制目标是使得整个电力系统恢复到同步运行状态，并使负载母线电压恢复到额定值，表达式为：(δm,sm,δL,VL)＝(0,0,0,1)，系统输出确定为：y1＝δm，y2＝δL，y3＝VL。


4.根据权利要求3所述的一种用于抑制七阶电力系统混沌振荡的动态面滑模控制方法，其特征在于，步骤3中，动态面滑模控制器的设计方法包括：
滑模面表达为：
σ＝sm+k·(δm/ωB)；
式中，k为正的常数，ωB表示电力系统角频率，为系统常值参数；
第一个动态面为：S1＝σ，动态面S1满足的动态方程为：



为了稳定动态面S1，选择虚拟控制输入为：



用一个时间常数为τ1的滤波器对进行滤波，得到滤波输出Pes1d，滤波器的动态方程为：



第二个动态面S2＝Pes1-Pes1d，动态面S2满足的动态方程为：



用于稳定动态面S2，并使其收敛至0，最终的控制输入upes1为：



动态面S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小腾，王江彬，刘凌，刘崇新，张艳丽，
申请(专利权)人：国网陕西省电力公司电力科学研究院，西安交通大学，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61