時滯多機(jī)電力系統(tǒng)氣門開度的分散控制研究.pdf

1、多機(jī)電力系統(tǒng)是一個復(fù)雜的非線性關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)，它由各種各樣的電力電子設(shè)備和機(jī)械元器件組成，隨著高壓直流輸電(HVDC)和柔性交流輸電元件(FACTS)的投入運(yùn)行，以及跨區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián)和電力市場的開放，使得電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，其動態(tài)行為也變得更為復(fù)雜，所以要對其加以控制，以改善其穩(wěn)定性和動態(tài)品質(zhì)。汽輪發(fā)電機(jī)組氣門開度控制對提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平有著十分重要的意義，它不僅可以改善電力系統(tǒng)的大干擾穩(wěn)定，還可改善小干擾穩(wěn)定，抑制低頻振蕩等。而且，時滯

2、和各種各樣的不確定性是關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)普遍存在的現(xiàn)象。基于此，本文主要對非中間再熱式汽輪發(fā)電機(jī)組成的時滯關(guān)聯(lián)標(biāo)稱多機(jī)電力系統(tǒng)或者魯棒多機(jī)電力系統(tǒng)的氣門開度控制問題進(jìn)行研究，具體工作如下:
　　1.研究了時滯無關(guān)魯棒分散控制器的設(shè)計問題和系統(tǒng)狀態(tài)不完全可測時，基于關(guān)聯(lián)觀測器的時滯無關(guān)分散控制器的設(shè)計問題。把非線性關(guān)聯(lián)函數(shù)變換為子系統(tǒng)狀態(tài)變量的二次有界不等式后，通過選取合適的Lyapunov-Krasovskii泛函，得到了使閉環(huán)系統(tǒng)或擴(kuò)展

3、閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的LMI充分條件，并給出了各增益矩陣的求解算法。
　　2.研究了時滯相關(guān)魯棒分散控制器的設(shè)計問題和系統(tǒng)狀態(tài)不完全可測時，基于關(guān)聯(lián)觀測器的時滯相關(guān)分散控制器的設(shè)計問題。通過與原系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定性等效的狀態(tài)變換，選取與常規(guī)求取時滯相關(guān)條件不同的Lyapunov-Krasovskii泛函，推導(dǎo)出兩個使閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定和一個使擴(kuò)展系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的LMI充分條件，并設(shè)計了各增益矩陣的求解算法，同時還得到了時滯上界。得到的這幾個時滯

4、相關(guān)LMI鎮(zhèn)定條件比按常規(guī)方法得到的時滯相關(guān)鎮(zhèn)定條件更簡單，求解更方便。
　　3.研究了具有扇形飽和執(zhí)行器時的時滯無關(guān)和時滯相關(guān)魯棒分散控制器的設(shè)計問題。因為時滯和飽和兩種非線性環(huán)節(jié)同時存在于同一個系統(tǒng)中時，對系統(tǒng)性能的影響一定更為嚴(yán)重，針對這一情況，通過選取合適的Lyapunov-Krasovskii泛函，得到了使閉環(huán)系統(tǒng)魯棒漸近穩(wěn)定的一個時滯無關(guān)和兩個時滯相關(guān)LMI充分條件，并給出了各增益矩陣的求解算法。
　　4.研究了

5、非中間再熱式汽輪發(fā)電機(jī)組成的Lurie型時滯多機(jī)電力系統(tǒng)的氣門開度的時滯無關(guān)和時滯相關(guān)魯棒分散控制器的設(shè)計問題。分別考慮單個時滯時間和多個時滯時間時，推導(dǎo)出使閉環(huán)組合大系統(tǒng)魯棒漸近穩(wěn)定的兩個時滯無關(guān)LMI充分條件，進(jìn)一步通過與原系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定性等效的狀態(tài)變換，并選取合適的Lyapunov-Krasovskii泛函，推導(dǎo)出使閉環(huán)組合大系統(tǒng)魯棒漸近穩(wěn)定的兩個時滯相關(guān)LMI充分條件，并給出了各控制器增益矩陣的求解算法。
　　最后利用Mat