多工况电力系统自适应控制方法及装置的制造方法_2

文档序号:9234656阅读:来源:国知局

[0072] 图6是采用本发明【具体实施方式】中多工况电力系统自适应控制方法及装置,投入 不同控制器后发电机G1-G8与G1-G13相对功角动态响应图。
[0073] 图7是采用本发明【具体实施方式】中多工况电力系统自适应控制方法及装置,投入 不同控制器后发电机G1-G8与G1-G13相对功角动态响应图。
[0074] 图8是图2的电网结构中线路35-34断开后子工况匹配控制器加权系数的列表。
【具体实施方式】
[0075] 下面结合附图,对本发明作详细说明。
[0076] W下公开详细的示范实施例。然而,此处公开的具体结构和功能细节仅仅是出于 描述示范实施例的目的。
[0077] 然而,应该理解,本发明不局限于公开的具体示范实施例,而是覆盖落入本公开范 围内的所有修改、等同物和替换物。在对全部附图的描述中,相同的附图标记表示相同的元 件。
[007引同时应该理解,如在此所用的术语'嘴/或"包括一个或多个相关的列出项的任意 和所有组合。另外应该理解,当部件或单元被称为"连接"或"禪接"到另一部件或单元时, 它可W直接连接或禪接到其他部件或单元,或者也可W存在中间部件或单元。此外,用来描 述部件或单元之间关系的其他词语应该按照相同的方式理解(例如,"之间"对"直接之间"、 "相邻"对"直接相邻"等)。
[0079] 介绍本发明的【具体实施方式】之前,首先介绍本发明多工况电力系统自适应控制方 法及装置的原理,并结合本发明的技术方案进行了分析和演算。
[0080] 首先,多工况电力系统模型可用离散马尔可夫系统表示为:
[0081] (1)
[008引其中,XkGRD是状态向量;UkERP是控制输入向量;ZkERt是控制输出向量进 程噪声为零均值噪声序列。
[0083] {s(t),t> 0}是在有限空间S= (1,2,…,1}中取值的马尔可夫链,对应连锁故 障可能存在的各运行工况,它描述了系统工况随故障的演化过程,其状态概率Pu表示为:
[0084]
(2)
[00财对于每一个S(t) =iGS,记A(Sk)、B(Sk)、G(Sk)、C(Sk)、D(Sk)、L(Sk)分别为Ai、81、心。、01、1^1,且式(1)中不确定参数满足匹配性条件:
[0086] AAk(Sk) =AAk(i) =HiFk(i)Mi (3)
[0087] 其中,Hi和Mi为已知矩阵,实矩阵F(i,t)反应了系统不确定参数的结构信息,满 足:
[0088] F![i)F,{i)<l (4)
[0089] 式(1)-(4)建立了离散马尔可夫多工况电力系统模型,本专利中将进一步根据该 模型确定系统的稳定判据,并制定自适应控制策略。
[0090] 基于离散马尔可夫多工况电力系统模型的鲁椿随机稳定性的说明如下。
[0091] 对于式(1)表示的多工况电力系统,当Uk= 0,《k= 0,若所有容许的不确定性 AAi满足;
[0092]
(5)
[0093] 则形如式(1)的离散马尔可夫随机系统鲁椿随机稳定。
[0094] 另外,令D、E、F为适维实矩阵,并且矩阵P〉I,I|F||《1,则;
[0095] (1)对任意e〉〇 及向量X,yG护,2xT〇阳y《e-VD护X+eyTEETy。
[0096] (2)DFE+E中T护《eD〇t+e-屯了6。
[0097] 其中,I为单位矩阵。
[0098] 前提1 ;对给定正常数丫〉0,若存在一组正定对称矩阵Qi〉0,iGS,使得如下一组 矩阵不等式成立:
[0099] (6) (7)
[0100]
[OW] i]) = diag(Qi, Q2,…,Qi)巧)
[0102] 则当u(t) 时,式(1)描述的系统鲁椿随机稳定,且满足扰动衰减度丫的要求, 即:
[0103]
(9)
[0104] 由式做可知,对于i G S,如下线性矩阵不等式liO成立:
[0105]
(10)
[0106] 因此,只需确定线性矩阵不等式(10)成立的条件下式(1)描述的系统随机稳定, 即可确定随机稳定判据成立。
[0107] 令巧=^|(''^'),将式(10)左、右各乘矩阵diag化,U有;
[010引
[0111] 应用舒尔补定理,由式(11)可知存在标量5〉〇,使得下式成立;
[0112]
(13)
[0113] 定义状态相关矩阵Mk(Sk)为:
[0114]
(14)
[0115]构造李雅普诺夫函数为:
[011引Vk(Mk(Sk),Sk)=化[Mk(Sk)P(Sk)] (P(Sk)〉0) (巧)
[0117]则对于 i G S,由式(13)-(15)有;
[011引
[0119] 因此,由式(16)可得;
[0120]
[0125] 因此,a满足条件1〉a〉〇,且;
[012引 E{Vk+i (Mk+i(Sk+i),Sw)IXk, sj
[0127] <aVk(Mk(Sk),Sk) (20)
[012引对式(20)由0到k进行迭代,有:
[012引 E {Vk+i (Mk+i (Sk+i),Sw)Ix0, s0} < a ky0 (M0 (s0), s0) (21)
[0130] 由式(21)可得:
[0131]
[0134] 记;
[0135]
[013引因此,由式(10)-侦)可知系统(1)随机稳定。下面说明当《 (t)声0时,系统具 有扰动衰减度r。
[0139] 对式化)同时左乘和右乘矩阵diag(P。I,I,I),可得如下不等式:
[0140]
(26)
[0141] 应用舒尔补定理,式(6)可等价于:
[0142]
(27)
[0143] 构造李雅普诺夫函数为:
[0144]
(28)
[0145] 定义指标函数为:
[0146]
(29)
[0147] 则由式(27)-(29)可得:
[014 引 (30)
[0149] 对于iGS,由式(22)知;
[0150]
[0154] 即由式(26)-(33)可知系统(1)具有扰动衰减度丫。
[0155] 针对电力系统离散马尔可夫多工况模型,假设对于所有容许不确定性,满足W下 条件:
[0156] (1)存在反馈控制矩阵Ki使得系统鲁椿随机稳定。
[0157] 似对于给定标量丫〉〇,初始状态x〇= 0和所有《 k声0,控制输出Z k满足下式: [015 引
(34)
[0159] (3)每个工况稳态方差均满足如下约束:
[0160]
[0161] (35) (36)
[016引式中:巧? (.、',)>()(/=l,2.?'',0为实际需求满足的可接受方差上界。
[016引由式做和(6)可得如下等式;
[0164]
[0167]可知式(37)存在如下不等式:
[016引
(40)
[0169] 令Yi= Q而,利用舒尔补引理,可得离散马尔可夫多工况系统的鲁椿随机稳定情 况下的反馈控制矩阵的线形矩阵不等式。同时,利用前提1说明系统满足扰动衰减度丫相 类似的方法,可得基于容许不确定性条件的离散马尔可夫多工况系统鲁椿随机稳定控制条 件。
[0170] 前提2 ;给定正常数丫〉0,。^ >〇(z' = l,"',/;i = l,"',《),若存在常数ei〉0和正定对称 矩阵化〉〇及矩阵Yi〉0,使得如下一组矩
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