[发明专利]一种基于自适应模型预测控制的电压紧急控制方法

权利要求书

1.一种基于自适应模型预测控制的电压紧急控制方法，其特征在于，包括：

步骤1：负荷预测模型根据故障后的控制初始时刻的故障电网实时数据，确定预测时域参数和评估目标节点，进一步得到评估目标节点电压对于备选控制的轨迹灵敏度；

步骤2：控制初始时刻与预测时域参数叠加，得到控制时域；初始化控制时域的采样频率，划分控制时域的控制步数；根据评估目标节点电压对于备选控制的轨迹灵敏度和相应控制步数下的极限调压能力指标，获取故障电网电压优化所需的最小控制步数；

步骤3：建立故障电网的电压协调控制模型并求解，得到控制时域内采样点处最优控制序列，并将最优控制序列中的第一步控制施加于故障电网；

步骤4：控制时域的结束时刻确定为控制初始时刻，求取在控制初始时刻的预测时域内的负荷节点电压的预测轨迹，并得到负荷节点电压对于备选控制的轨迹灵敏度；

步骤5：重复步骤2-4，直到控制目标轨迹满足安全要求。

2.如权利要求1所述的一种基于自适应模型预测控制的电压紧急控制方法，其特征在于，所述步骤1中，预测时域参数的确定方法为：

筛选首个负荷节点电压幅值跌落15％的仿真时间，并将该时间距离最近的采样周期整数倍值作为预测时域参数。

3.如权利要求1所述的一种基于自适应模型预测控制的电压紧急控制方法，其特征在于，所述步骤1中，评估目标节点的确定依据为：

在控制初始时刻与预测时域参数叠加后的时刻，若负荷节点的预测电压幅值低于预设的评估目标节点电压阈值，则将负荷节点确定为评估目标节点。

4.如权利要求1所述的一种基于自适应模型预测控制的电压紧急控制方法，其特征在于，所述步骤2中，获取故障电网电压优化所需的最小控制步数的过程为：

控制时域内的每一个控制步数，对应一个极限调压能力指标向量；若极限调压能力指标向量内的元素均大于预设的评估目标节点电压阈值，则此时对应的控制步数为故障电网电压优化所需的最小控制步数。

5.如权利要求4所述的一种基于自适应模型预测控制的电压紧急控制方法，其特征在于，所述步骤2中，获得极限调压能力指标的过程为：

首先，将当前控制步数下的各个评估目标节点电压对于备选控制的轨迹灵敏度按照评估目标节点为行且备选控制为列的形式，构建当前控制步数下的轨迹灵敏度矩阵；

根据当前控制步数k下的轨迹灵敏度矩阵中元素的符号，确定预测电压幅值的增量；

根据线性系统的叠加性质，计算全部备选控制对于评估目标节点电压的最大调节能力；

最后，将目标节点电压在控制时域的结束时刻的预测值向量与当前控制步数k之前的所有电压最大调节能力向量线性叠加，得到控制序列(Δu₁,Δu₂,…,Δu_k)的极限调压能力指标，其中，Δu_i为第i控制步数下的控制输入调节量，i＝1,2…,k。