[发明专利]基于滑模控制的暂态电压扰动源容错性定位方法

权利要求书

1.基于滑模控制的暂态电压扰动源容错性定位方法，包括以下步骤：

1)定义基于滑模控制的暂态电压扰动源TVDS定位中的“切换面S”概念：切换面S是由l个矩阵构成的集合；下标i表示整数变量，个数l表示与系统中所有线路数相同；其中表示由元素值为±1构成的m×1维方向判别矩阵，且满足式(1)运算时矩阵R_l×1中的第i个元素值r_i等于m；其中表示l×m维的结构覆盖矩阵，其元素值表示线路与电能质量监测装置PQM的上下游关系；

2)定义PQM的“信度状态矩阵Xⁿ”概念：m×1维的信度状态矩阵Xⁿ表示滑模控制过程中的第n次状态；n表示状态变化的次数；m表示与系统中所有PQM个数相同的维数，包括按照虚拟状态估计获得虚拟PQM，使m取值与l相同；Xⁿ的m个元素值分别表示对应PQM的信度，其中根据PQM监测到的扰动能量强弱度来取值，的取值范围为区间[-1,+1]内的实数，下标i表示整数变量；

3)定义含分布式电源DG复杂配电网的“分流能量ΔE_Fi”相关概念：定义分流能量ΔE_Fi表示分流网络N_Fi吸收的扰动能量值；其中分流网络N_Fi表示第i个PQM与暂态电压扰动源之间的线路及其分流支路；用Link_(G-DG)表示DG与系统主电源G的联接链路；用Link_{(F_DG)}表示DG与TVDS的联接链路；用Bus_{(F_DG)}表示与TVDS直接相连的母线中，DG侧方向的母线；提出含DG复杂配电网的分流能量ΔE_Fi与PQM扰动方向判别的影响规律：当TVDS在Link_(G-DG)上，且分流能量ΔE_Fi大于从Bus_{(F_DG)}流向TVDS的能量时，会使得第i个PQM的扰动方向发生误判；

4)基于滑模控制的趋近态过程；将信度状态矩阵Xⁿ与结构覆盖矩阵按式(2)进行矩阵运算；

根据运算结果的矩阵Rⁿ中最大元素值r_iⁿ的下标i进行趋近态控制，使信度状态矩阵的取值等于并记录r_iⁿ的数值作为初始的综合信度；

5)设置滑模估计点Fⁿ；若当前信度状态矩阵的取值所对应线路L_i位于Link_{(G_DG)}，设置从L_i沿着主电源G方向最近的一条线路为当前的滑模估计点Fⁿ，并进入步骤6)；若所对应线路L_i不在Link_{(G_DG)}上，则跳转到步骤9)；

6)将滑模估计点Fⁿ作为当前扰动源的估计位置，按式(3)分别计算m个分流能量校正因子δ_i；

7)根据对应m个PQM的分流能量校正因子δ_i，按式(4)(5)构建滑动模态的控制矩阵C^sw和判断函数J；

C^sw＝[δ₁,… δ_i,… δ_m] (4)

8)当判断函数的值J等于m时，表明已达到稳态，跳转到步骤9)；当判断函数的值J不等于m时，按式(6)更新第n+1次的信度状态矩阵Xⁿ⁺¹；

再将得到的Xⁿ⁺¹代入式(7)进行矩阵运算；

然后根据所得Rⁿ⁺¹中的最大元素值r_iⁿ⁺¹的下标i，使Xⁿ⁺¹滑动到切换面中的下一个并更新综合信度为r_iⁿ⁺¹；将Xⁿ⁺¹作为新的当前信度状态矩阵，返回步骤5)进行滑动模态的循环；

9)输出处于稳态的信度状态矩阵，以及其对应的和综合信度；输出对应的线路L_i作为TVDS容错性定位结果。