电力系统混沌振荡的自适应最优控制

电力系统在周期性负荷扰动的作用下会发生混沌振荡,甚至由此而失去稳定.为抑制这种情况下的混沌振荡,保证电力系统运行的稳定性,利用自适应最优控制方法设计了在周期性负荷扰动幅值不确定以及系统参数不确定情况下的混沌振荡控制器;并利用Lyapunov稳定性理论证明了受扰的、未精确建模的电力系统在该控制器作用下可以保持渐近稳定.因此,当电力系统所受到的周期性负荷扰动的幅值不确定且引起电力系统混沌振荡甚至失去稳定时,自适应最优控制器可以使电力系统获得渐近稳定,即能回到初始平衡点上.数值仿真也表明了该控制器的控制效果.     

电力系统混沌振荡的自适应

电力系统在周期性负荷扰动的作用下会发生混沌振荡，甚至失去稳定。为抑制这种混沌振荡，利用Bs(Backstepping)控制法设计了在周期性负荷扰动幅值已知情况下的控制器；对扰动幅值未知的情况，设计了自适应Bs控制器，并利用Lyapunov稳定性理论证明了含该控制器的闭环系统可以保持渐近稳定，即能回到初始平衡点上。数值仿真也表明了该控制器的控制效果。     

电力系统混沌振荡的自适应Backstepping控制

电力系统在周期性负荷扰动的作用下会发生混沌振荡,甚至失去稳定.为抑制这种混沌振荡,利用Bs(Backstepping)控制法设计了在周期性负荷扰动幅值已知情况下的控制器;对扰动幅值未知的情况,设计了自适应Bs控制器,并利用Lyapunov稳定性理论证明了含该控制器的闭环系统可以保持渐近稳定,即能回到初始平衡点上.数值仿真也表明了该控制器的控制效果.     

基于自适应全局滑模的电力系统混沌振荡控制

对电力系统的二阶模型进行了混沌振荡的动力学行为分析,包括时域波形图、相图的分析。把全局滑模控制与自适应控制结合起来,设计了自适应全局滑模控制器来抑制该二阶电力系统的混沌振荡。设计的控制器克服了滑模控制需要知道系统扰动上界的缺点,同时保留了滑模控制具有良好的鲁棒性的优点。在控制器中,采用了两种不同的自适应率来对系统的扰动进行估计,并对这两种不同的自适应率在控制效果上进行了比较。仿真结果验证了控制器的有效性和良好的鲁棒性。     

电力系统混沌振荡现象的ACPD控制

针对非线性电力系统容易产生混沌振荡现象的问题,分析了四阶非线性、多状态变量耦合电力系统的混沌特性,并提出了一种基于自耦PD控制理论的混沌控制方法。该方法将四阶非线性电力系统中的第二通道内部动态变化、外部扰动和所有不确定因子都定义为一个总扰,由此可将原系统等效地映射成一个有干扰项的二次线性系统,以转子指定角度和实际角度之差为控制误差,继而建立了一种在反相总扰激励下的控制误差系统,并利用一个速度因子把传统比例-微分两种控制力耦合起来,从而建立了ACPD非线性闭环控制系统。为同时满足控制器的响应速度和稳态精度,提出了基于转子角度跟踪误差的自适应速度因子模型。仿真显示了使用ACPD控制器只需0.3 s的时间,就能使转子角度跟踪到期望轨迹,且抗扰能力强,在电力系统稳定性控制领域具有实际应用前景。     

电力系统混沌振荡的自适应补偿控制

提出了电力系统混沌振荡自适应控制的一种方法。电力系统混沌振荡状态和它的微分信号由微分跟随器实时提取,并通过微分跟随器对非线性周期性负荷扰动的影响进行自适应补偿。在此基础上,设计线性状态反馈控制规律,使得电力系统的运动状态保持稳定。计算机仿真验证了该方法的正确性。     

基于自适应Terminal滑模的混沌振荡控制

针对电力系统负荷扰动满足一定条件时就会产生混沌振荡现象,提出了一种自适应Terminal滑模混沌控制方法.利用Lyapunov指数证明了系统存在混沌振荡,应用简单电力系统分析了周期性负荷扰动下的动力学行为,设计了Terminal滑模动态使得系统能够快速收敛,给出了扰动的自适应律.应用Matlab/Simulink仿真平台对含噪声和不含噪声的电力系统进行仿真验证.仿真结果表明,该控制方法能够有效地镇定电力系统混沌振荡.     

基于变量反馈的电力系统混沌振荡控制

混沌运动是一种普遍存在的现象，表现了系统内部的复杂性、随机性和无序性。电力系统也存在混沌现象，对系统的稳定运行是有害的。采用变量反馈控制法（VFC）控制互联电力系统由周期性负荷扰动引起的混沌振荡，根据混沌运动对初值敏感依赖性，仅采用单一状态变量反馈就能有效地抑制系统的混沌振荡，使系统从混沌或不稳定状态进入稳定的运动状态。该方法具有良好的稳定性和轨道跟踪能力，不改变被控系统的结构，不需要使用除系统输出或状态变量以外的任何有关被控系统的信息。在仿真分析时比较了反馈控制器投入前后的系统动态行为，得到的结果与理论分析相一致。     

电力系统混沌振荡的参数分析

混沌振荡是有别于系统失稳的另一种影响电网安全的因素,章具体描述了电网混沌振荡现象的发生机理并区分了混沌振荡和系统失稳的差异。通过对一非线性电力系统振荡和系统失稳的差异,通过对一非线性电力系统振荡模型的分析,利用动力系统分岔理论,证实了权有限尼而无周期性负荷扰动,则系统不会昆沌振荡,在受到较大的周期性负荷扰动时,则系统将出现混沌振荡,在周期性负荷扰动下,当阻尼纱数接近某个数值时,系统也将出现混沌振     

基于全局滑模的自适应电力系统混沌容错控制

当电力系统参数变动或遭受扰动后,系统极易进入局部混沌振荡状态,局部的功角振荡可能会演化为大范围的系统振荡,最终可能造成系统解列等严重后果。因此,抑制电力系统的局部混沌振荡状态具有重要意义。为抑制七阶系统的混沌状态,增强系统的抗扰能力,采用扩张观测器对系统发电机侧与负荷侧的系统项进行观测,设计了基于全局滑模的容错控制器。该文考虑了发电机侧遭受扰动与负荷侧控制器故障的情况。为减少系统在扰动下的最大偏差与稳态误差,并补偿控制器故障导致的输出幅值损失,设计了基于全局滑模的自适应容错控制器。仿真结果表明,当系统分别遭受传输故障、阶跃扰动及控制器故障时,系统在基于自适应全局滑模的容错控制器的作用下均能有效收敛至目标轨道。     

七阶混沌振荡电力系统的自耦PD控制

为了抑制七阶电力系统中的混沌振荡,根据自耦PID控制理论提出了一种简单的混沌控制方法。该方法首先将七阶混沌系统控制问题分解为三个严格反馈子系统的控制问题,然后将每个子系统已知和未知动态分别定义为一个总扰动,进而将三个子系统等价映射为一个三阶线性扰动系统和两个二阶线性扰动系统。据此分别构建了在总扰动反相激励下的三个受控误差系统。根据自耦PID控制理论,分别设计了一个扩展自耦PD控制器和两个自耦PD控制器。最后分析了每个子系统的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性。仿真结果验证了所提控制方法的有效性,每个状态变量均能由混沌振荡状态恢复到稳定运行状态,且控制信号光滑。因此该方法在电力混沌振荡控制系统领域具有良好的实际应用前景。     

风力发电系统最大功率跟踪自适应鲁棒控制

为了提高风力发电系统最大功率跟踪(MPPT)运行的工作性能,针对系统未知建模误差和外部扰动等不确定问题,提出了一种MPPT自适应鲁棒控制方法。该方法建立在基于广义扰动的风力发电系统角速度跟踪动态模型基础上,不依赖于系统模型参数和外部扰动辨识。利用MPPT跟踪偏差的非线性状态反馈和扰动边界值的在线实时估计,自适应地调整切换控制项增益,以加快系统收敛的速度。实际控制律经过一阶积分输出,进一步削弱控制输出信号幅值的抖振,平滑发电转矩,提高跟踪精度。通过构造Lyapunov函数,验证了闭环系统的全局稳定性。通过与常规线性PID控制和非线性动态状态反馈控制(SFC)进行仿真比较,验证了该控制器实现最大功率跟踪控制的良好效果,具有较强的鲁棒性和自适应性。     

基于状态负反馈的电力系统混沌控制

在某些情况下,电力系统可能出现混沌现象,从而对系统的稳定性产生影响。利用状态负反馈控制,通过选取合适的反馈系数,镇定系统的不稳定周期轨道,达到抑制混沌振荡的目的。仿真实验的结果进一步证明了该方法的有效性,其对于保障电力系统的稳定性具有较好价值。     

自适应控制在电力系统继电保护中的应用

继电保护需要适应频繁变化的电力系统运行方式,正确切除发生各种故障的设备,而自适应控制能在参数变化时保持系统的标准特性因此,可形成以自适应方式控制的继电保护－自适应保护。为此,介绍了自适应控制系统的模型,并以距离保护为例,说明运用自适应控制解决继电保护整定值设置和调整等问题的方法,给出自适应距离保护模型。     

Decentralized control based on equilibrium point control for a three-machine electric power model system

Electric power systems have become larger and more complex year by year, and the number of decentralized power sources is rapidly increasing, Tberefore, to guarantee high reliability and security, decentralized control based on the decentralization of power systems needs to be developed. In this paper, a decentralized system is constructed by viewing the whole system from the perspective of the generator-bus with the largest power. Since the decentralized system is identified as a one-machine infinite-bus power model system with AVR and GOV, the equilibrium point control, proposed by the authors for a one-machine system, can be applied to it. Control inputs u_a · u_g for AVR · GOV are determined, and the equilibrium points of the decentralized system can be moved by changing the feedback gains. In particular, the unstable equilibrium point is set near the outside of the limiters for AVR · GOV, and stability in the limiters is guaranteed. Thus, it is shown that, by repeating the same steps for other generators, decentralized control for the three-machine model system can be attained. © 1998 Scripta Technica. Electr Eng Jpn, 122(3): 28–36, 1998     

连接低惯量系统的VSC-MTDC的自适应下垂控制

对于连接低惯量交流系统的多端柔性直流输电(VSC-MTDC)系统,当系统发生大扰动时会造成频率变化,为了给交流系统提供虚拟惯量,在换流器控制系统中加入P-?下垂控制;为了进一步抑制频率波动,设计VSC-MTDC系统的自适应下垂控制,可以在更大程度上利用换流器容量,快速调节有功平衡,减小直流电压波动。在PSCAD/EMTDC仿真软件中建立三端模型,对比分析主从控制、下垂控制和自适应下垂控制对交流系统频率和直流电压的影响。仿真结果表明,加入了P-?下垂控制可以有效抑制交流系统频率变化,采用自适应下垂控制可以增强抑制的效果,减小直流电压波动,提高系统稳定性。