[发明专利]一种基于改进自抗扰的光火打捆次同步振荡抑制方法

权利要求书

1.一种基于改进自抗扰的光火打捆次同步振荡抑制方法，其特征在于：将火电机组的转速偏差信号进行滤波，从而得到各振荡模态下的转速分量；通过跟踪微分器、扩张状态观测器、非线性误差反馈和扰动估计补偿四个环节使各转速分量能够快速且无超调地跟踪其参考值；并采用模糊控制整定误差反馈的参数，使其适应光伏波动性大、运行状态多变的特点；最后将生成的控制信号叠加到光伏逆变器的电流控制环，增强系统阻尼，所述抑制方法主要分为以下几个步骤：

步骤(1)通过火电机组的测量环节得到其转速偏差信号；

步骤(2)通过滤波器滤波后得到各振荡模态下的转速分量，并给定其指令值；

步骤(3)对指令值安排过渡过程；

步骤(4)建立扩张状态观测器实时跟踪估计系统的状态和总扰动；

步骤(5)利用状态误差信息进行误差反馈控制，采用模糊算法整定误差反馈参数；

步骤(6)对扰动进行动态补偿，形成控制量；

步骤(7)将控制量叠加到光伏逆变器电流控制环，使其产生正阻尼，结束；

在所述步骤(3)中，对指令值安排过渡过程，建立如下的跟踪微分器：

式中，Δω_ord1为对Δω_ord安排的跟踪信号，Δω_ord2为对Δω_ord1进行微分后产生的信号，r₀为过渡过程的速度因子，h为系统的仿真步长，fhan为最速控制综合函数；

在所述步骤(4)中，扩张状态观测器的表达式为：

β₁、β₂和β₃分别为误差的增益系数；Δω₁为输出量Δω的观测值，Δω₂为Δω₁的微分信号，Δω₃为对系统模型产生的误差和外界总扰动进行估计的观测量；a为fal函数的幂参数，δ为fal函数线性段区间的长度，fal(e,a,δ)为位于原点附近的连续幂次函数，其目的是为了减少高频颤振现象；

fal(e,α,δ)的算法如下所示：

在所述步骤(5)中，根据提取的转速偏差和转速偏差变化量的各反馈参数模糊控制的模型以及各参数模糊子集确定的隶属度函数，采用模糊合成的方法推导出所有参数的模糊规则表，在对各个参数进行去模糊化后，得到各个参数的修正值，在反馈参数初始值的基础上补偿其修正值，即可得出自抗扰控制器的最优反馈参数组合：

其中，反馈控制及补偿过程表达式为：

式中，e₁、e₂和e₀分别为观测器所提取的误差信号及其微分和积分信号，β₁₀，β₂₀和β₃₀分别为e₁、e₂和e₀的增益，b₀为控制器的补偿因子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(7)中，将控制量叠加到光伏逆变器电流控制环节，使其产生正阻尼，从而有效抑制火电机组的次同步振荡。