[发明专利]多机时滞广域电力系统的鲁棒动态表层镇定控制方法

说明书

本发明涉及一种多机时滞广域电力系统的鲁棒动态表层镇定控制方法，通过重新构建遭受外界未知扰动的多机时滞广域电力系统数学模型，得到多机时滞广域电力系统数学模型内各状态变量所对应状态时滞函数的鲁棒动态表层误差和边界层误差，并根据所得第三个非线性时变自由系统的鲁棒动态表层误差，得到时滞独立汽门控制函数模型，以该时滞独立汽门控制函数模型控制多机时滞广域电力系统。该方法保留了动态表层控制方法的特点，构建时滞独立汽门控制函数的整个过程没有使用任何线性化处理，故能充分利用系统的非线性特性，针对电力系统中各系统状态的时滞采用Lyapunov‑Krasovskii函数做补偿，实现了针对电力系统内时滞的独立控制。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种多机时滞广域电力系统的鲁棒动态表层镇定控制方法。

背景技术

在电力系统中，电力系统的远距离传输往往会引起时滞，时滞通常出现在电力系统的系统状态以及反馈环节中，这类出现时滞的电力系统也称之为时滞电力系统。电力系统远距离传输所引起的时滞会对电力系统的同步运行产生直接的影响，甚至导致系统的不稳定。如果对于出现的时滞没有采取有效的控制措施，将会使得电力系统的动态性能发生严重恶化。不仅于此，电力系统也会受到外部干扰的影响，外部干扰同样会给电力系统的动态性能产生不利影响。因此，必须对时滞电力系统的时滞做出有效控制，才能避免时滞因素对电力系统动态性能的不利影响。

然而，现在的电力系统领域主要将关注点集中在针对时滞电力系统稳定性的判别分析和稳定裕度的计算分析，而针对时滞电力系统的控制则大多集中在基于广域测量系统的广域时滞电力系统的阻尼控制方面，很少专门针对时滞电力系统中时滞因素的控制方法。也就是说，现在难以很好地解决时滞因素对电力系统动态性能的不利影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种多机时滞广域电力系统的鲁棒动态表层镇定控制方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：多机时滞广域电力系统的鲁棒动态表层镇定控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，构建具备若干台发电机的多机广域电力系统数学模型；其中，所述发电机的总数目为N，所述多机广域电力系统数学模型如下：

其中，δ_i为第i台发电机的转子运行角，ω_i是第i台发电机的转子角速度，ω_i0是第i台发电机的转子角速度的初始值；D_i为第i台发电机的阻尼系数，H_i为第i台发电机所对应机组的转动惯量，为第i台发电机所对应汽轮机高压缸输出的机械功率；C_Mi为第i台发电机所对应机组中的低压缸功率分配系数，P_mi0为第i台发电机的机械功率的初始值，P_ei为第i台发电机的电磁功率，P_mi0＝P_ei0，P_ei0为第i台发电机的电磁功率的初始值；

T_HΣi为第i台发电机所对应机组的高压缸等效时间常数；C_Hi为第i台发电机所对应机组的高压缸功率分配系数；C_Mi+C_Hi＝1；u_Hi为第i台发电机所对应高压油动机的控制电信号；

步骤2，在所构建的多机广域电力系统数学模型基础上，重建遭受外界未知扰动的多机时滞广域电力系统数学模型；其中，所述多机时滞广域电力系统数学模型如下：

其中，x₁＝δ_i-δ_i0，x₂＝ω_i-ω_i0，x₃＝P_Hi-C_HiP_mi0；