广域测量时变时滞电力系统稳定性分析与控制

作     者：王真 

作者单位：湖南工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：肖伸平

授予年度：2019年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：电力系统稳定 时滞裕度 广域测量 控制器 

摘      要：由于电网结构、参数及外界扰动存在不确定性,系统的模型很难精确描述,严重影响了稳定控制效果。而电力系统的时滞稳定性问题一直以来都是学者们孜孜不倦所研究的领域,如何降低系统的保守性,如何提高时滞稳定裕度,都是本论文所涉及到的知识点,具体研究内容如下:针对通信时延的广域测量系统,构建了时变时滞电力系统模型。为获取时滞稳定裕度值,建立一个具有三重积分项的增广型Lyapunov-Krasovskii泛函,并在泛函的增广向量中加入时变时滞项、一次积分项、二次积分项等信息。运用自由矩阵不等式方法和辅助函数的积分不等式方法分别对增广型Lyapunov-Krasovskii泛函求导中产生的一重积分项和二重积分项进行界定。在求导中考虑到h(t)与t-h(t)之间的关系,从而获得更多的有效信息,减小系统的保守性。运用MATLAB的YALMIP工具进行处理计算,把所得的结果运用到典型二阶系统、单机无穷大系统、IEEE 4机11节点系统中,通过仿真对比可以得出该方法在减小保守性方面取得的明显优势。在广域环境下,考虑到具有时变时滞电力系统在通信延时情况下控制器设计问题,设计了带记忆控制器和无记忆控制器。利用Lyapunov-Krasovskii泛函,提出了Bessel-Legendre积分不等式和逆凸矩阵不等式相结合的方法对积分项进行估计,并把时滞进行了分割处理,同时也引入了一个自由权矩阵,获得泛函模型中更多的有效信息,从而降低系统的保守性。然后,在此基础上设计状态反馈控制器,并对此控制器产生的非线性项用调整参数法来处理。通过仿真运算把所得的结论运用于单机无穷大系统和WECC 3机9节点系统,实例验证本方法在广域测量系统的优越性。