[发明专利]含干扰的非线性多机电力系统的输出反馈控制方法

说明书

本发明提供了一种含干扰的非线性多机电力系统的H_∞输出反馈控制方法，包括下列步骤：对非线性多机电力系统动力学方程进行局部线性化，同时基于模糊规则建立含干扰的多机电力系统的模糊模型方程，根据模糊模型方程获得含干扰的多机电力系统的全局模糊模型；设计所述全局模糊模型的输出反馈控制器；定义含干扰的多机电力系统的观测器误差、事件触发形式、触发条件，零初始状态下的性能指标；所述输出反馈控制器根据所述事件触发形式、触发条件、零初始状态下的性能指标对多机电力系统进行反馈控制，使得多机电力系统渐进稳定且满足对于外部干扰的抑制指标小于参考值。

技术领域

本发明涉及多机电力系统控制技术领域，尤其涉及含干扰的非线性多机电力系统的输出反馈控制方法。

背景技术

在实际的情况下大多数电力系统在运行中是经常经受各种随机性的扰动。又加上分布式清洁能源受天气、环境等外部因素影响较大具有很大的波动性、随机性、间歇性，当大量的分布式清洁能源并入电力系统后会对电网的稳定性带来一定影响。此外对于电力系统而言电动汽车在充电时作为负荷，而在运行时又可看作分布式电源，因此在电动汽车大规模集中进行充电时将会使电力系统负荷端用电量激增，而若在负荷高峰期间电动汽车大规模集中进行充电则会出现“峰上加峰”的情况，对电力系统的稳定极其不利。因此大规模分布式清洁能源并网和大量电动汽车集中充电都会对电力系统稳定性造成严重影响，因此迫切需要一种可以在分布式清洁能源并网和大规模电动汽车充电时有效提高电力系统稳定的控制方式。近年来，针对电力系统，不同的控制方法被提出来改进电力系统的性能，既有传统的PID控制、优化控制，也有自适应控制、鲁棒控制等智能控制方法。

由于技术上的难度，仍然非常困难设计适当的模糊逻辑系统的隶属度函数和模糊规则来产生恰当的参数并以此进行后续控制设计。另一方面，现有模糊控制方法采用的是状态反馈控制器，这就要求系统状态变量全部可以在线测量；而由于测控技术和经济等诸多因素使得实际电力系统状态变量几乎是不可能全部可以在线测量的。也就是说，已有电力系统的建模和控制问题均没有得到较好的解决。因此，电力系统的模糊控制技术就成为一个具有挑战的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供含干扰的非线性多机电力系统的H_∞输出反馈控制方法，能够实现多机电力系统的高性能优化控制目标，满足电网运行的高安全性以及高可靠性，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：含干扰的非线性多机电力系统的输出反馈控制方法，其特征在于，包括下列步骤：

S1、建立包含干扰的非线性多机电力系统动力学方程；

S2、对非线性多机电力系统动力学方程进行局部线性化，同时基于模糊规则建立含干扰的多机电力系统的模糊模型方程，根据模糊模型方程获得含干扰的多机电力系统的全局模糊模型；

S3、设计所述全局模糊模型的输出反馈控制器；

S4、定义含干扰的多机电力系统的观测器误差、事件触发形式、触发条件、零初始状态下的性能指标；

S5、所述输出反馈控制器根据所述事件触发形式、触发条件、零初始状态下的性能指标对多机电力系统进行反馈控制，使得多机电力系统渐进稳定且满足对于外部干扰的抑制指标小于参考值，并求得一组正定对称矩阵解，使线性矩阵不等式成立。

优选的，所述包含干扰的非线性多机电力系统动力学方程为：