[发明专利]一种抑制双馈风电场并网次同步振荡的鲁棒控制方法

权利要求书

1.一种抑制双馈风电机组并网系统次同步振荡的鲁棒控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.建立双馈风电机组并网系统状态空间描述；

B.建立混合H₂/H_∞的D区域稳定约束条件；

C.建立包含不同运行风电工况的凸多胞体模型；

D.利用线性矩阵不等式求解状态反馈矩阵，形成次同步振荡鲁棒阻尼控制器。

2.根据权利要求1中所述的一种抑制双馈风电机组并网系统次同步振荡的鲁棒控制方法，其特征在于，所述步骤A中，将双馈风电机组并网系统非线性动态模型在平衡点进行线性化，得到状态空间线性化模型如下：

其中：ΔX＝[ΔX₁,ΔX₂…ΔX_n]^T为状态向量；Δu＝[Δu₁,Δu₂…Δu_r]^T为输入向量；Δy＝[Δy₁,Δy₂…Δy_m]^T为输出向量；A、B、C和D分别为状态矩阵、输入矩阵、输出矩阵和直接传递矩阵。

3.根据权利要求1中所述的一种抑制双馈风电机组并网系统次同步振荡的鲁棒控制方法，其特征在于，所述步骤B中，采用多输入多输出状态空间模型建立混合H₂/H_∞的D区域稳定约束条件，用于多目标H₂/H_∞控制问题的线性时不变系统可表示为：

其中：x为系统状态向量，包括同步发电机和DFIG的状态变量；u为控制输入向量；w为外部扰动输入向量；z_∞和z₂分别表示与H_∞和H₂性能指标相关的输出向量；A为系统状态矩阵，B₁为扰动增益矩阵；B₂为控制输入矩阵；C_∞，D_∞1和D_∞2分别为与H_∞性能指标相关状态变量，扰动输入和控制输入的系数矩阵；C₂，D₂₁和D₂₂分别为与H₂性能指标相关状态变量，扰动输入和控制输入的系数矩阵，求出状态反馈矩阵K后，将u＝Kx代入开环系统模型式(2)，得到闭环系统模型：

其中：A_c＝A+B₂K；C_∞c＝C_∞+D_∞2K；C_2c＝C₂+D₂K，

T_wz∞(s)为从扰动信号w到输出变量z_∞的闭环传递函数，T_wz2(s)为从扰动信号w到输出变量z₂的闭环传递函数，传递函数T_wz∞(s)的H_∞范数为||T_wz∞(s)||_∞，传递函数T_wz2(s)的H₂范数为||T_wz2(s)||₂，混合H₂/H_∞的D区域稳定约束条件为：

1)H_∞性能：对于给定的正常数γ，有||T_wz∞(s)||_∞＜γ，

2)H₂性能：对于给定的正常数η，有||T_wz2(s)||₂＜η，

3)区域极点配置：要求闭环极点位于给定的D区域：

其中：L＝L^T和M是给定的实矩阵；H为一复数域；a是复数域H中的元素；是a的共轭。