[发明专利]基于事件触发机制的电力系统状态反馈控制器构建方法

摘要

本发明提出一种基于事件触发机制的电力系统状态反馈控制器构建方法，其关键点在于在电力系统相量测量单元PMU端进行采样信号筛选处理，即按触发机制进行逐采样点遍历提取符合条件的状态点,同时记录对应的采样时刻，并将该时刻对应的信号选取为目标触发点并发送给控制器进行计算；另外，在控制器端又对控制信号进行筛选处理，即按给定的触发条件判断是否将控制信号发送给执行器。本发明同时在PMU端和控制器端考虑事件触发机制，在不影响整个系统性能的同时只需发送满足相应触发条件的信号，减少了网络传输压力，节省了网络带宽资源,尤其是在无线传感网络中，由于减少了冗余信号的频繁发送，可以大大降低电池能耗，提高整个网络的寿命。

主权项

1.基于事件触发机制的电力系统状态反馈控制器构建方法，具体为：(1)建立同时在电力系统相量测量单元PMU端和控制器端引入事件触发机制的电力系统控制模型：x.(t)=Ax(t)+BKx(t-τ(t))+Bww(t)+Beu(t)z(t)=Cx(t)+DKx(t-τ(t))+Deu(t)t∈[rkih,rki+1h),i=1,2,···,∞]]>且当时间t∈[rkih,rki+1h),rki+1=rki+Nki+1,t≠rkih+Nlh,l=1,2,···,ki]]>时，如下关系成立：exT(t)Ωex(t)≤σxxT(t-τ(t))Ωx(t-τ(t))||eu(t)||≤σu||u(t-τ(t))||,j=0,1,···,Nkiτ·(t)=1]]>其中，τ(t)=t-rkih-jh,j=0,1,···,Nkiex(t)=x(rkih)-x(rkih+jh),j=0,1,···,Nkieu(t)=u(rkih)-u(rkih+jh),j=0,1,···,Nki,]]>x(t)表示系统的状态信号，z(t)是控制输出，w(t)是能量有界的扰动信号，A，B，B_w是常数矩阵，C，D是加权矩阵，t是时间，是第ki个采样周期对应的控制器的触发时间，h是采样周期，是控制器相邻两次触发时间与之间间隔的周期数，0＜σ_x＜1，0＜σ_u＜1，K是待求解的控制增益矩阵，Ω是待求解的触发矩阵；(2)求解触发矩阵Ω和K：对给定的扰动抑制水平γ＞0，如果存在对称矩阵X＞0，Q＞0，R＞0，Z＞0，U＞0，Ω＞0，W＞0和矩阵Y，M，N，S满足以下三个线性矩阵不等式ϵWYTYI≥0]]>其中，Π11=XAT+AX+Q-Z******YTBTσxΩ+ϵσu2W*****00-Q****Z00-Z***0000-Ω**BT0000-I*BwT00000-γ2I]]>Υ₁＝[X 0 0-X 0 0 0]Υ₂＝[M+S-M+N-N-S 0 0 0]Θ₁＝[AX BY 0 0 0 B B_w]Θ₂＝[CX DY 0 0 0 D 0]I是单位矩阵，上标T是转置矩阵；求解上述三个不等式条件计算得到触发矩阵Ω和控制器增益矩阵K＝YX^-1；（3）建立全状态反馈控制器u(t)＝Kx(t)。