单时滞电力系统时滞稳定裕度的简便求解方法

时滞稳定裕度定义为在保证小扰动稳定的前提下系统可承受的最大延时值。确定电力系统的时滞稳定裕度对于合理利用广域测量系统数据、评估广域控制效果具有重要意义。文中介绍了单时滞电力系统的数学模型;提出一种求解单时滞电力系统时滞稳定裕度的简便方法，该方法在虚轴上将特征方程转化为多项式方程求解系统的纯虚特征根，无需任何中间的变量代换，可以有效求解单时滞电力系统的时滞稳定裕度;用该方法对一个单机无穷大系统进行时滞稳定裕度研究，得到了典型运行方式下的时滞稳定裕度，并研究了励磁系统参数变化对时滞稳定裕度的影响;对结果进行了时域仿真验证，验证了该方法的准确性。     

一类不确定时滞系统的输出反馈镇定

对于控制通道中存在时滞的不确定时滞系统，讨论了时滞独立的输出反馈镇定律的设计问题，利用线性矩阵不等式方法给出了鲁棒镇定律的存在条件及镇定律存在时相应的镇定律设计方法，研究结果表明，针对控制通道中存在时滞的一类不确定系统，在一定条件下可以利用线性矩阵不等式方法设计输出反馈镇定律。文中给出了算例以说明方法的应用。     

一种电力系统时滞稳定裕度的简便求解方法

在保证小扰动稳定前提下,电力系统可承受的最大时滞称为时滞稳定裕度。给出了一种快速求解时滞稳定裕度的有效方法,它通过在有限区间内追踪一组复矩阵的特征轨迹来确定位于虚轴上的系统关键特征值,进而确定其时滞稳定裕度。该方法不对时滞系统特征方程超越项进行任何形式变换,适用于大规模时滞系统稳定裕度的求解。最后借助单机无穷大系统和WSCC-3机9节点系统,对单一和双时滞情况下的系统时滞稳定裕度进行了分析,验证了该方法的有效性。     

多时滞不确定电力系统的改进时滞依赖鲁棒稳定判据

针对现代电力系统中存在的传输信号延时问题,综合考虑实际系统中的多时滞耦合和不确定参数,给出适用于多时滞不确定电力系统的改进时滞依赖鲁棒稳定判据。其中Wirtinger不等式放缩技巧的应用和松散项的引入能够降低结果的保守性,特别是一些必要松散项的引入与Schur补的结合,可有效处理系统中的不确定参数。最后,分别以典型二阶时滞系统、单机无穷大时滞电力系统和WSCC 3机9节点电力系统为例,借助MATLAB中的线性矩阵不等式工具箱,对所提方法进行校验分析,得到系统所能承受的时滞稳定裕度。结果显示所提方法可以对含有不确定参数的多时滞电力系统进行有效的鲁棒稳定性分析,并且结果的保守性也得到了显著降低。     

电力系统时滞稳定裕度求解方法

时滞稳定裕度定义为一个系统在保证小扰动稳定的前提下系统可承受的最大延时值.确定电力系统的时滞稳定裕度对于合理利用相量测量装置/广域测量系统数据、设计广域稳定控制器具有重要意义.文中介绍了一种求解动力系统时滞稳定裕度的有效方法,它首先利用Rekasius变换,将时滞系统的特征方程由一个超越方程变换为普通多项式,并保证在临界特征值处Rekasius变换前后方程完全等效;进一步利用Routh判据确定时滞系统的临界特征值和相应的特征频率;最后借助单机无穷大系统验证了该方法的有效性.计算中发现:当负载和励磁放大系数增大时,单机无穷大系统的时滞稳定裕度会降低;而发电机的阻尼系数对系统时滞稳定裕度的影响则较为复杂,需要进一步加以研究.     

时变时滞系统的模糊控制器存在条件与稳定性分析

针对一类采用T-S模糊模型表示的复杂非线性不确定时滞系统，应用并行分配补偿法，得到了存在稳定模糊控制器的充分条件，并推算出了系统全局渐近稳定相应的LMI形式，将T-S模糊模型方法推广到具有范数有界、时变参数不确定和时变时滞系统的稳定控制中。研究的被控对象具有系统矩阵和输入矩阵的不确定性和时变时滞，结论具有普遍性。     

时变时滞不确定系统的鲁棒控制

基于二次稳定性理论,导出了时变时滞不确定系统鲁棒镇定的充分条件,应用ＬＭＩ方法,讨论了时变时滞不确定系统的鲁棒控制器设计问题,进而通过建立和求解不同的凸优化问题,给出了控制律满足不同指标要求的构造方法,最后给出一个算例,对该方法进行了验证。     

存在均匀通信时滞的AGC稳定极限计算

广域复杂电力系统的通信时滞导致了系统动力学模型是带有时滞的系统模型，计算时滞系统的时滞极限是研究时滞系统的关键，也是当前亟须解决的问题。文中对带有通信时滞信号的自动发电控制（AGC）系统建立了线性定常均匀时滞系统模型，借助状态空间的分析方法和矩阵分析理论，简捷有效地定量计算出AGC时滞极限。通过对华东电网的仿真验证了该算法的有效性和正确性。     

中立型时滞系统基于观测器的控制器设计

针对一类线性不确定中立型时滞系统的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器设计问题，通过构造增广系统，基于线性矩阵不等式的方法，椎导了此类不确定系统状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器存在的时滞相关充分条件，同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的求解。数值实例证明了该设计方案的可行性。     

一类离散时滞不确定系统的鲁棒控制

讨论了一类离散线性时滞不确定系统的鲁棒控制问题，利用Lyapunov方法，结合矩阵不等式性质，给出离散时滞系统对所有允许不确定性鲁棒稳定的充分条件，并设计出系统的状态反馈鲁棒控制器，所得结构分别基于相应的线性矩阵不等式（LMI）的解。     

时变时滞电力系统鲁棒稳定性的改进型判据

针对基于直接法分析电力系统时滞稳定结果存在保守性的问题,构造新型Lyapunov泛函,得到改进的鲁棒稳定性判据,所得结果去除了现有结果对时变时滞可微性及导数的限制,降低了结果的保守性。此外,这些由线性矩阵不等式形式给出的稳定性判据,可通过线性矩阵不等式工具箱进行求解。最后,以单机无穷大系统和WSCC 3机9节点系统为例,计算系统的时滞稳定裕度,仿真结果表明所提方法的有效性和实用性。     

基于线性矩阵不等式理论的广域电力系统状态反馈控制器设计

应用基于同步相量测量单元的广域测量系统进行广域控制时，反馈信号的传输时延是不能忽略的。作者根据实际电力系统的特点构造了部分状态含时延的状态反馈控制器，应用线性矩阵不等式理论提出了时滞依赖的稳定性条件，根据该条件不仅能得到保证系统稳定的控制器，而且可以得到保证系统稳定的最大允许时间延迟。最后以4机系统为例，用时域仿真的结果说明所得控制器的性能及该方法的有效性。     

计及广域信号多时滞影响的电力系统附加鲁棒阻尼控制

针对基于广域测量系统的多时滞电力系统低频振荡阻尼控制的研究不足以作为主要控制方法之一的鲁棒控制方法求解参数步骤复杂的缺陷,提出一种可直接求解控制参数的多时滞广域电力系统阻尼控制器的设计方法。利用Lyapunov-Krasovskii泛函理论推导出的多时滞系统稳定判据,将控制镇定问题转化为线性矩阵不等式的可行性问题,直接求解控制参数,避免了传统方法中利用智能算法迭代求解参数的不便。4机2区域系统的时域仿真结果表明,所提出的多时滞阻尼控制方案能有效抑制区间模式的低频振荡,提高电力系统的稳定性。     

考虑广域反馈信号时滞影响的附加励磁控制器

采用广域信号作为附加励磁控制信号能够有效抑制互联电网的区间振荡，但广域信号在传输和处理过程中的时滞会严重影响系统的稳定性。为此作者提出了一种考虑广域信号延时影响的阻尼互联电网低频振荡附加励磁控制器。该控制器基于电力系统降阶模型，首先考虑了广域反馈信号的时滞，将电力系统建模为时滞微分方程的形式；然后应用时滞系统稳定性理论和线性矩阵不等式(linear matrix inequality，LMI) 的处理方法将附加励磁控制器参数的设计转化为求取适当的参数使得含有时滞信号的闭环系统具有最大时滞稳定性的问题；最后应用LMI工具箱和遗传算法优化了附加励磁控制器参数。4机电力系统的动态仿真验证了文中所设计控制器的有效性。     

具有随机时延的线性网络系统稳定性分析

分析一类双向通道同时存在随机时延的线性网络控制系统（NCS）均方指数稳定问题,随机时延用Bernoulli分布描述。根据Lyapunov稳定性原理构建一个二次形函数,并以此分析闭环系统稳定的充分性判据,给出了基于线性矩阵不等式的控制器解法。最后,给出一个仿真算例对提出方法的有效性进行了验证。     

不确定时滞广义T-S模糊系统的鲁棒镇定

研究了不确定时滞广义T-S模糊系统的鲁棒镇定问题.基于李亚普诺夫稳定性定理和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了使闭环系统稳定的条件,采用凸优化的方法求解一组线性矩阵不等式可以得到状态反馈控制器的参数.仿真实例验证了本文所提出方法的有效性.     

考虑广域信号时滞的直流附加控制器设计

针对测量信号在广域测量系统中由于信道、传输协议等环节而引入的延迟经过累积将达到严重影响控制器动态性能的问题,分析了信号延迟的产生及其对直流附加控制器动态性能的影响,提出了一种考虑广域测量系统(WAMS)中信号传输延迟的直流附加控制器;并基于线性矩阵不等式方法(LMI)设计了考虑时滞影响的直流附加控制器。根据算例进行了时域仿真分析,并与一种未考虑时滞的控制器进行了比较,所得结果证明LMI方法设计的直流附加控制器的有效性。     

Delay-independent decentralized stabilizer design for large interconnected power systems based on WAMS

Recent stabilizer design using wide-area measurement systems (WAMS) signals has been suggested to enhance the dynamic performance of large interconnected power systems. However, there is an unavoidable delay involved before these signals are received at the stabilizer site. Long time-delay may be detrimental to system stability and may degrade system performance. Therefore, the delay-independent robust control problem of large interconnected power systems based on WAMS is studied via H_∞ fuzzy control method. First, a set of equivalent Takagi–Sugeno (T–S) fuzzy model is employed to represent the large interconnected power systems. A wide-area state feedback decentralized control scheme is developed to stabilize the T–S fuzzy systems without any wide-area signals delay information such that the H_∞ performance is achieved. The H_∞ fuzzy robust control design problem is parameterized in terms of a linear matrix inequality (LMI) problem, and the LMI problem can be solved very efficiently using the convex optimization techniques. Finally, the performance of the robust control is studied using a fourteen-machine interconnected power system example.     

计及广域测量系统时滞影响的TCSC控制器设计

在广域电力系统的环境下，基于相量测量单元技术的广域测量系统将引入不可忽略的时滞，这将对基于广域测量系统测量信号的广域控制器带来影响，从而对电力系统的动态特性产生重大的影响。分析了广域测量系统的通信延迟时间对可控串联电容补偿器(TCSC)非线性控制器稳定特性的影响，基于线性矩阵不等式理论设计了TCSC控制器以提高电力系统对时滞的不敏感性，线性和非线性时域仿真结果验证了所设计的TCSC控制器的有效性。     

基于LMI的时滞电力系统双层广域阻尼控制

针对时滞电力系统提出一种新型建模方法,并且对其进行了广域附加区间阻尼控制的双层控制设计。直接采用时滞系统控制理论克服广域信号的时滞对闭环电力系统稳定性的不良影响。第一层控制,对无时滞电力系统施加计及时滞的输出反馈控制,形成时滞闭环系统。第二层控制,利用时滞系统的控制理论,采用线性矩阵不等式方法,求解状态反馈矩阵和观测器增益矩阵,进行反馈控制。10机39节点算例测试系统上的仿真结果表明,基于该方法设计的附加区间阻尼控制器,具有一定的时滞不敏感性,鲁棒性强,能够较好地抑制区间振荡。该方法为关于时滞系统的控制理论在广域附加区间阻尼控制中的直接应用搭建了平台,提供了可行性。