[发明专利]基于发电机励磁与STATCOM自适应鲁棒调控方法

权利要求书

1.一种基于发电机励磁与STATCOM自适应鲁棒调控方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，建立发电机励磁和STATCOM协调控制系统的数学模型；

步骤2，采用II自适应控制方法同时设计两个不确定参数的自适应估计律；

步骤3，结合步骤2得到两个不确定参数的自适应估计律，基于反步法设计STATCOM的控制律u_s，并结合无源性理论，得到了发电机励磁控制律u_f。

2.根据权利要求1所述的基于发电机励磁与STATCOM自适应鲁棒调控方法，其特征在于所述步骤1的具体过程如下：

步骤1.1，不考虑调速器的作用，发电机选用隐极机，采用三阶模型，STATCOM采用一阶可控电流源模型，不考虑内部结构，则所述数学模型如式(1)所示：

式中：x_dΣ＝x_d+X_L+X_T，X_L＝X_L1+X_L2，x′_dΣ＝x′_d+X_L+X_T，x_d和x′_d分别为发电机d轴等效电抗和暂态等效电抗；x_dΣ和x′_dΣ为所述系统的等效总电抗和等效暂态总电抗；X_T为变压器阻抗；X_L1、X_L2为输电线路等效电抗；δ是发电机功角；ω是发电机角速度；ω₀是发电机的额定同步角速度；E′_q是发电机q轴暂态电势；V_s是STATCOM装设点母线电压；I_q是STATCOM所等效的可控电源输出电流；D是发电机阻尼系数；H是发电机转子的转动惯量；p_m是原动机机械功率；T_q是STATCOM的惯性时间常数；u_s为STATCOM的控制输入信号；u_f为发电机励磁系统的控制输入信号；p_e为发电机电磁功率；w₁、w₂、w₃为L₂空间的未知函数，w＝[w₁w₂ w₃]^T，w为施加在发电机转子、导纳和STATCOM控制器所遭受的不确定扰动；

步骤1.2，取状态变量为[x₁ x₂ x₃ x₄]^T＝[δ-δ₀ ω-ω₀ I_q-I_q0 E′_q-E′_q0]^T，其中δ₀、ω₀、E′_q0、I_q0分别为所述系统中各状态变量对应的初始值，进行常替换量为：令和θ₂＝P_m；θ₁和θ₂为系统的两个不确定参数，w＝[w₁ w₂ w₃]^T为输入未知扰动的光滑函数，故式(1)表示为：

式中，ΔP_e＝(y+E'_q0)V_ssin(x₁+δ₀)/(x'_dΣ0+Δx)-E'_q0V_ssinδ₀/x'_dΣ0，其中Δx＝X_L1X_L2ΔI_q，u₁＝u_s，u₂＝u_f；

为了方便进一步的设计系统的非线性协调控制器，将式(2)化简为如下的矩阵形式：

在无励磁控制状态的情况下，所述系统数学模型的状态方程表示为：

式中，