[发明专利]一种基于无模型自适应预测控制的低频振荡广域阻尼控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统稳定控制领域，尤其是一种基于无模型自适应预测控制的低频振荡广域阻尼控制方法。

背景技术

随着电网规模的日益增大，传统的本地电力系统稳定器已经难以抑制区域间低频振荡，电力系统广域测量系统(WAMS)可以采集并传输其他区域机组的相关信息，为采用广域控制抑制区域间低频振荡提供了可能。但是与本地控制相比，广域控制存在信号传输的输入延时，同时系统存在着不确定性，使得固定反馈参数的广域控制器设计复杂，难以同时满足延时和鲁棒性的要求。本发明提出采用一种基于无模型自适应预测控制的低频振荡广域阻尼控制方法，能够有效降低控制器设计对模型准确性的依赖度，同时自适应控制又可以使控制器主动感知系统变化进而调整控制参数，并且采用预测控制可以降低时滞的影响，从而提高广域阻尼控制器对区间低频振荡的控制效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于无模型自适应预测控制的低频振荡广域阻尼控制方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于无模型自适应预测控制的低频振荡广域阻尼控制方法，其特征在于：步骤如下：

(1)根据电力系统模型，根据可观可控性确定控制器输入输出位置；

(2)根据电力系统模型或历史记录数，建立偏格式数据模型：

(3)根据建立的偏格式数据模型确定控制器初始参数，并确定相关初始参数，根据控制准则；确定FFDL-MFAPC控制方案，通过RTDS模拟各种工况下控制器的适应能力，验证合格后将控制器投入系统使用。

而且，所述步骤(2)偏格式数据模型的建立步骤为：考虑离散系统：

y_k+1＝f(y_k,…y_k-ly,u_k,…u_k-lu)

其中：y_k+1为k+1时刻系统输出，f为系统非线性(线性)函数，u_k为k时刻系统激励。

定义：假设f对各个变量都存在连续偏导数，同时系统满足Lipchitz条件，对任意k₁≠k₂都有||y(k₁+1)-y(k₂+1)||≤b||U_lu(k₁)-U_lu(k₂)||，则根据微分中值定理如上系统，从而转化为如下偏格式数据模型：

其中：Φ_f,ly+lu(k)有界。

而且，步骤(3)控制准则的建立步骤：定义如下矩阵：

式可写为：

对于N步向前预测方程写为：

其中：E＝[1 … 1]^T；

获得控制准则：

而且，所述FFDL-MFAPC控制方案如下：

a(k)＝a₀a(k-1)+(1-a₀)

本发明的优点和积极效果是：

1、本方法投入广域阻尼控制器可以提高系统阻尼，且本文控制器能够有效跟踪系统变化提高阻尼。

2、本方法采用无模型自适应预测控制，相比无模型自适应控制能够更有效地适应时滞的影响提高系统阻尼。

3、本控制器可以适应不同时滞状况，能够更有效地适应WAMS系统时滞的变化。

附图说明

图1为基于无模型自适应预测控制的广域阻尼控制原理图；

图2为广域阻尼控制器；

图3为4机2区域系统仿真分析；

图4为自适应预测广域阻尼控制与无模型自适应控制对比；

图5为不同时滞下无模型自适应预测广域阻尼控制效果。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种基于无模型自适应预测控制的低频振荡广域阻尼控制方法，步骤如下：

(1)根据电力系统模型，根据可观可控性确定控制器输入输出位置；