[发明专利]一种计及广域信号多时滞的电力系统附加阻尼控制方法

权利要求书

1.一种考虑多个广域传输信号时滞影响的广域附加阻尼控制器的设计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤(1)：将系统在平衡点附近线性化，以获取电力系统的状态空间模型；

步骤(2)：利用可控可观性，进行控制器安装位置以及输入信号的选择；

步骤(3)：求解参数B_i′，其中B₁′＝[B₁ 0 … 0]，…，B_i′＝[0 … 0 B_i 0 … 0]，…，B_q′＝[0 0 … B_q]；

步骤(4)：判断时滞上限是否已知；如已知，则直接进入步骤(6)，否则进入步骤(5)求解时滞稳定上限；

步骤(5)：当时滞上限未知时，通过假设时滞上限并利用电力系统多时滞稳定判据判断线性矩阵不等式是否可行的办法，迭代求取时滞上限；

步骤(6)：利用给定时滞上限或所求时滞上限，采用Matlab中LMI Toolbox的feasp求解两个线性矩阵不等式，利用求解出的矩阵N和W，利用K_c＝NW^-1计算控制矩阵K_c；

步骤(7)：利用控制矩阵K_c计算求解广域附加阻尼控制器的增益K_i；

在所述步骤(1)中，采用线性化状态空间模型的多时滞电力系统的状态方程为

其中，y(t)为可测输出信号，u_i(t)为控制信号，正数τ_i为第i条WAMS传输链路上的信号传输延迟，i＝1，2，…q，q为传输链路的个数；

在所述步骤(6)中，采用的多时滞电力系统稳定判据为，对于给定的标量若存在正标量和以及矩阵N和W满足det(W)≠0，使得如下线性矩阵不等式成立，则这个多时滞系统是渐进稳定的，且使系统稳定的控制器参数表示为K_c＝NW^-1；

其中，线性矩阵不等式为

W＞0

其中

∑₁₂＝[B₁N B₂N … B_qN]

Θ₁₂＝[AW B₁N … B_qN]^T[I I … I]

Θ₁₄＝diag{W^T，N^T，…，N^T}

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，可具体按以下几个分步骤计算时滞稳定上限：

步骤(5-1)：选取一组足够小的时滞作为初始值，保证2个线性矩阵不等式存在可行解，进入(5-2)；

步骤(5-2)：利用Matlab LMI Toolbox中的feasp方法，判断LMI是否存在可行解；存在可行解时转入(5-3)，否则转入(5-4)；

步骤(5-3)：存在可行解时，记录该解，并使时滞改为τ_i＝τ_i+10ms，重复步骤(5-2)；

步骤(5-4)：不存在可行解时，记录满足2个线性不等式的时滞大小，将其作为时滞上限，进入步骤(6)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(7)中，控制矩阵K_c计算求解广域附加阻尼控制器的增益K_i的具体方法为，由K_c＝[K₁′ … K_i′ … K_q′]^T找到对应的K_i′，再由K_i＝K_i′C_i^-1求出K_i。