[发明专利]四阶混沌电力系统的无源控制方法

说明书

技术领域

本发明属于非线性系统控制领域，特别涉及一种四阶混沌电力系统的无源控制方法。

背景技术

混沌现象是一种确定性的非线性系统，它的运动轨迹非常复杂但又不完全随机，在许多情况下都可以观察到混沌的存在。混沌的动力学特征已经被证明在描述和量化大量的复杂现象时非常有用。但是，由于混沌系统的复杂性和奇异性，使得混沌控制理论的研究更具有挑战性，也使得这一领域的研究和发展成为当代非线性科学的研究热点。

混沌运动貌似随机的性质使得大多数现有的非线性系统的分析和控制方法变得相当不可靠，能够用于实际系统的控制方法很少，缺乏更为有效的分析手段。并且由于混沌运动自身的特点，对于大多数系统而言，它能产生严重的危害，控制混沌的目的就是消除已有的混沌现象，或降低其振动幅度，从而降低混沌运动对系统所产生的危害。

大电网之间的互联是现代电力系统发展的必然趋势，它将使电网的发电和输电变得更经济，更高效。于此同时电力系统运行的稳定性受到了前所未有的挑战，在一些国家和地区相继发生了电压、频率失稳甚至电力系统崩溃的事故，给国民经济和人们的生活造成了巨大损失和严重危害。随着分岔和混沌理论在电力系统非线性动力学行为中的研究应用，人们发现电力系统中除了低频振荡外，还存在混沌振荡，其外在表现为非周期、无规则、突发性或阵发性的病态机电振荡。这种振荡不仅对系统的稳定具有极强的破坏力，而且不能依靠附加传统的励磁控制器来抑制或消除。近年来，人们提出各种控制方法来控制电力系统的混沌如自适应控制、反步法控制、滑膜变结构控制、主动控制法等，但是，上述方法设计的控制器或过于复杂，或是只适应与具有参数严格反馈形式的一类混沌系统，在实际应用中仍受到很大的限制。对于存在振荡不稳定的电力系统，为了使内部保持稳定，可以利用无源性网络理论，构造混沌系统的控制器，在稳定性控制区域内，将最小相位混沌系统或者弱最小相位混沌系统配置成无源系统，利用简单的状态反馈实现混沌系统的稳定性控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四阶混沌电力系统的无源控制方法，解决当前控制方法中控制器过于复杂，或是参数严格反馈形式的一类混沌系统，并且在控制过程当中有效降低系统自激振荡的危害，实现系统的快速稳定运行。

本发明提供的四阶混沌电力系统的无源控制方法首先是对四阶混沌电力系统进行数学建模，然后利用无源控制理论使四阶混沌电力系统等效为无源系统，再次设计混沌动力学状态反馈控制器，最后通过数值仿真验证其控制效果，具体过程是：

步骤1：建立四阶混沌电力系统，其方程如下：

δ·m=ω]]>

ω·=asin(δ-δm+0.0873)VL-bω+c]]>