[发明专利]一种多区互联电力系统负荷频率滑模控制器设计方法

说明书

本发明公开了一种多区互联电力系统负荷频率滑模控制器设计方法，包括：先定义滑模面公式基于所述滑模面公式饱和函数代替符号函数，定义控制律得到系统控制器的控制输入量u_i(t)；定义第i个区域存在负载干扰的系统状态方程；基于所述状态方程和所述控制输入量，进行闭环系统的控制应用本发明实例，基于滑模辅助反馈对PI切换面和控制律进行改进，在减小抖振的前提下，使系统能够快速收敛稳定地进入滑动模态，极大地提高了系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及滑模控制器设计技术领域，尤其涉及一种多区互联电力系统负 荷频率滑模控制器设计方法。

背景技术

随着现代经济社会的快速发展和人类需求的不断增加，人类生活对电能的 依赖性越来越强。众所周知电能的特殊性，其存储技术要求非常高，因此电能 的存储非常困难，且成本较高。基于这种现状，如何提高电能的利用率，是提 高电能质量、减少损失，实现电能经济效益最大化的关键。负荷的任意突然变 化都有可能导致系统间联络线交换功率的偏差及系统频率的波动。因此，为保 证电能质量，需要一个负荷频率控制系统，该系统的目的是将系统频率维持在 标称值并且尽可能使控制区域之间的联络线交换功率最小。现有的一些滑模控 制方法虽然对负荷频率能够有效的控制，但在复杂度和快速性上还有待进一步 提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多区互联电力系统负荷频率滑模控制器设计方 法，旨在基于滑模辅助反馈对PI切换面和控制律进行改进，在减小抖振的前提 下，使系统能够快速收敛稳定地进入滑动模态，极大地提高了系统的稳定性。

为了实现上述目的，本发明提供一种多区互联电力系统负荷频率滑模控制 器设计方法，包括步骤：

定义滑模面公式为：

其中，G_i和L_i为常数矩阵,且G_i的选取条件为保证G_iB_i是非奇异矩阵,L_i为反 馈增益矩阵；x_i(t)为系统模型中的向量，A_i是系统参数，σ_i是常数矩阵，φ_i(t)是 区域控制偏差与频率的综合矩阵；τ是积分量；

基于所述滑模面公式饱和函数代替符号函数，定义控制律得到系统控 制器的控制输入量u_i(t)；

其中，是φ_i(t)的导数，h_i为扰动补偿增益，h_i为正常数，ε₀＞0，D是系 统参数，sat是状态函数；

定义第i个区域存在负载干扰的系统状态方程；

基于所述状态方程和所述控制输入量，进行闭环系统的控制。

一种实现方式中，所述定义第i个区域存在负载干扰的系统状态方程为：

其中，且ΔA_i，ΔB_i，ΔD_i均为系统模型参数的不确定项，ΔP_di为未知负载干扰，为系统模型的参数矩阵。

应用本发明实施例提供的多区互联电力系统负荷频率滑模控制器设计方 法，基于滑模辅助反馈对PI切换面和控制律进行改进，在减小抖振的前提下， 使系统能够快速收敛稳定地进入滑动模态，极大地提高了系统的稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例的流程示意图。

图2是本发明实施例的一种效果示意图。