[发明专利]一种STATCOM与发电机励磁系统协调控制方法

权利要求书

1.一种STATCOM与发电机励磁系统协调控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、建立含四阶静止同步补偿器与发电机励磁的协调控制系统数学模型，定义命令滤波器；

步骤2、结合步骤1定义的命令滤波器，使得在步骤1中的每一个虚拟控制输入作为命令滤波器的输入，计算Lyapunov函数值，当计算的Lyapunov函数都达到负定，完成STATCOM与发电机励磁系统协调控制；

步骤2具体按照以下实施：

步骤2.1、利用步骤1中四阶静止同步补偿器与发电机励磁的协调控制系统数学模型中第一个微分方程所表示的一阶子系统，定义第一个状态误差变量e₁＝x₁，对e₁求一阶导可得：

然后，对于此一阶子系统，定义第一个Lyapunov函数为

对所构造的第一个Lyapunov函数求导可得：

(6)式中，e₂＝x₂-α₁为系统中第二个微分方程所表示的二阶子系统定义的第二个状态误差变量，α₁为第一个一阶子系统的虚拟控制变量；

为了保证该一阶子系统稳定，第一个虚拟控制输入α₁＝-c₁e₁，其中c₁为参数，且c₁0，将其代入上式可得：

由(7)式可知，当e₂＝0时，

步骤2.2、根据步骤2.2中定义的系统状态误差变量e₂，定义Lyapunov函数为：

引入命令滤波，使得α₁为第一个命令滤波器的输入，在第一个命令滤波器的输入α₁，得到为第一个命令滤波器的输出，

对上述定义的第二个状态误差变量e₂求导可得：

然后，针对系统中第三个微分方程所表示的三阶子系统，定义第三个状态误差变量e₃＝x₃-α₂，并且对V₂求导得：

其中，

虚拟控制输入为其中c₂为参数，且c₂0，代入式(10)可得：

步骤2.3、根据步骤2.2中定义的系统状态误差变量e₃，定义Lyapunov函数为：

引入命令滤波，使得α₂为第二个命令滤波器的输入，为第二个命令滤波器的输出；

对上述定义的第三个误差变量e₃求导可得：

其中，励磁控制输入为其中c₃为参数，且c₃0；

步骤2.4根据含四阶静止同步补偿器与发电机励磁的协调控制系统数学模型的状态变量e₄＝x₄-α₃，将虚拟控制输入α₃设计为：

式中，

引入命令滤波，使得α₃为第三个命令滤波器的输入，为第三个命令滤波器的输出；

然后，对状态变量e₄求导得：

定义Lyapunov函数为：

对(15)式求导后得：

将u_s代入可得：

其中SATACOM控制律为其中c₄为参数，且c₄0，

当步骤2.1、步骤2.2、步骤2.3、步骤2.4计算的Lyapunov函数都达到负定，完成STATCOM与发电机励磁系统协调控制。