電力系統(tǒng)基于能量的非線性魯棒和自適應(yīng)控制.pdf

1、電力系統(tǒng)與人民的生活息息相關(guān)，在國民經(jīng)濟發(fā)展中舉足輕重，人們對它的安全穩(wěn)定運行提出了更高的要求．隨著以大機組、超高壓電網(wǎng)為特點的大規(guī)模電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，改善系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性成為日益重要和緊迫的研究課題．電力系統(tǒng)是一個具有強非線性行為的復(fù)雜系統(tǒng)，并含有很多的未建模動態(tài)和不確定性．當(dāng)系統(tǒng)的運行點改變時系統(tǒng)的動態(tài)特性會顯著改變．線性控制器很難保證電力系統(tǒng)的控制要求，因此非線性控制在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究越來越受到人們的關(guān)注． 廣

2、義Hamilton控制系統(tǒng)描述的是一類既有與外部環(huán)境能量的交換，又有能量耗散還有能量產(chǎn)生的更為廣泛的開放系統(tǒng)．它結(jié)構(gòu)清晰、其物理意義明確，Hamilton函數(shù)是其準(zhǔn)Lyapunov函數(shù)，該類系統(tǒng)在穩(wěn)定性分析、鎮(zhèn)定控制、Hoo控制等問題中表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性．近幾年，Hamilton系統(tǒng)方法(又稱基于能量的控制方法)被廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)控制中．我們知道，電力系統(tǒng)是一個能量產(chǎn)生、傳輸和消耗的復(fù)雜系統(tǒng)，其能量平衡在整個系統(tǒng)安全運行中起至關(guān)重要

3、的作用，將能量函數(shù)作為Lyapunov函數(shù)進行控制設(shè)計是很自然的．研究表明，廣義Hamilton控制系統(tǒng)不但為電力系統(tǒng)提供了一個恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)描述；同時，也為電力系統(tǒng)提供了一個新的更為有效的控制途徑．廣義Hamilton系統(tǒng)已成為研究電力系統(tǒng)的重要工具之一． 目前，Hamilton控制方法在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是處理模型確定和不帶擾動的情形．然而，電力系統(tǒng)是一個充滿不確定因素的復(fù)雜系統(tǒng)，要設(shè)計更可靠、更合理的控制器，必須考慮魯棒和

4、自適應(yīng)控制設(shè)計． 本論文首先研究結(jié)構(gòu)矩陣中帶有攝動的耗散Hamilton系統(tǒng)的控制問題，設(shè)計其反饋控制器和L〈，2〉干擾抑制控制器；當(dāng)系統(tǒng)同時存在參數(shù)攝動和外部干擾時，給出其自適應(yīng)魯棒控制器設(shè)計．然后，研究電力系統(tǒng)基于能量的魯棒控制問題，將Hamilton系統(tǒng)的魯棒控制結(jié)果應(yīng)用于單機無窮大三階系統(tǒng)、帶汽門開度的四階系統(tǒng)和五階系統(tǒng)，分別設(shè)計系統(tǒng)帶有擾動時的魯棒控制器，并通過仿真驗證控制器的有效性．最后，研究電力系統(tǒng)基于能量的自適應(yīng)