[发明专利]一种新能源电力系统时滞依赖稳定性的判定方法

权利要求书

1.一种新能源电力系统时滞依赖稳定性的判定方法，其特征在于：所述方法基于Wirtinger不等式和Markov模型，包括以下步骤：

(1)建立新能源电力系统中依赖时滞的负荷频率控制模型；

(2)将新能源电力系统负荷频率控制模型转化为基于Markov

模型的新能源电力系统模型；步骤(2)基于Markov随机理论建立为Markov模型，包括分析不同模态下新能源系统的不同状态反应，其表达式如下：

x(k+1)＝A_dx(k)+B_dK(d_r(k))C_dx(k-d_r(k))+F_dω(k)，

式中：x_i(t)＝[Δf_i ΔP_mi ΔP_vi ∫ACE_i ΔP_tie-i]^T，

x(t)＝[x₁(t) x₂(t) x₃(t)…x_n(t)]^T，

u_i(t)＝-K_PiACE_i-K_Ii∫ACE_i，u(t)＝[u₁(t) u₂(t) u₃(t)…u_n(t)]^T，

y_i(t)＝[ACE_i ∫ACE_i]^T，ω_i(t)＝ΔP_di+ΔP_windi+ΔP_tie-i，

ω(t)＝[ω₁(t) ω₂(t) ω₃(t)…ω_n(t)]^T，B_d＝diag[B₁ B₂…B_n]，

C_d＝[C₁ C₂…C_n]，

F_d＝[F₁ F₂…F_n]；

ACE_i＝β_iΔf_i+ΔP_tie-i，K_i＝[-K_Pi -K_Ii]，K＝[K^T₀ K^T₁ K^T₂…K^T_L]^T；

T_ij为第i层区域和第j层区域之间联络线的同步系数；在第i层区域，ΔP_di为负荷偏差；ΔP_mi为发电机机械功率变化量；ΔP_vi为阀门位置偏差；ΔP_windi为风力发电机输出偏差；Δf_i为频率偏差；M_i为转动惯量；D_i为发电机阻尼系数；G_gi为调节器的时间常数；T_chi为涡轮机的时间常数；R_i为转速；β_i为频率偏差因子；

(3)构建Lyapunov泛函，并通过Wirtinger不等式进行放缩，进而对系统的渐进稳定性进行判定，再对系统的H_∞稳定性进行判定；步骤(3)利用构建Lyapunov泛函，并且在泛函的求导过程中采用Wirtinger不等式进行放缩，具体包括过如下步骤：

(31)构建Lyapunov泛函，其表达式如下：

V₁(k)＝x^T(k)P_rx(k)

其中P_r，Q_1r，Q_2r，S_r为具有适当维数的正定矩阵；d_M为有限时延中的最大值；

(32)对泛函的求导过程中采用Wirtinger不等式进行放缩，其表达式如下：

其中，

(33)判定新能源电力系统的渐进稳定性：

在规定的衰减水平λ＞0的条件下建立消耗方程，表达式如下：

对系统的H_∞稳定性进行判定；

(4)根据稳定性判断，对初始控制器的增益进行调整；

(5)求解新能源电力系统所能承受的最大时滞。