电力系统稳定性非线性控制方法综述_崔芳芳.pdfVIP

特别策划 SPECIAL FEATURES 电力系统稳定性非线性控制方法综述 崔芳芳　　王宝华　　罗玉春　　张晓萍/南京理工大学动力工程学院 摘　要　介绍电力系统稳定性非线性控制的方法及其特点，分别对基于微分几何理论 的反馈线性化方法、直接反馈线性化方法、逆系统方法、Lyapunov直接法、非线性控制、 Backstepping控制、变结构控制、自适应控制、混沌、分叉控制和智能控制等主要方法在 电力系统非线性控制中的应用进行了阐述，指出了目前电力系统非线性控制存在的问题,并 对以后的研究方向作了展望。 关键词　电力系统　非线性控制　反馈线性化方法　Backstepping　变结构控制 量，如发电机内电流I、I，其他母线的电 d q 1　引言 压幅值和相角等，μ是参数，可以使设备 电力系统是一个复杂的非线性动态大 参数，也可以是运行参数，如负荷的有功 系统，随着大机组、超高压电网的迅速发 功率或无功功率。微分方程描述了动态元 展，改善电力系统运行的安全稳定成为日 件的动力学行为，代数方程则反映了动态 趋重要和紧迫的研究课题。为提高电力系 元件之间的相互作用及网络拓扑约束[5] 。 统运行的稳定性，除应对电网进行合理的 当考虑到数字控制器的作用以及电力系统 规划、建设和采取紧急措施之外，最主要 其他元件的离散行为时，还必须用差分方 的就是对相关部件采取有效的控制手段。 程来描述，于是电力系统成了混杂系统， 随着微型计算机和现代控制理论的不断进 其可以用一个非线性微分－差分－代数方 展，各种先进的控制方法在电力系统控制 程组来描述[3-5] 。 方面得到了广泛的应用，它们在提高电力 系统性能的同时，也为解决电力系统安 3　基于电力系统非线性模型的设计 全、稳定和经济运行问题提供了各种各样 通常对非线性系统进行控制主要有 的途径[1-2] 两大类处理方法：①先将非线性系统在 。 某一邻域内进行反馈线性化，然后运用 2　电力系统数学描述 现代控制理论的思想进行控制的设计， 电力系统是一类典型的非线性系统， 如基于微分几何理论的反馈线性化法、 它可由如下含参数的高维非线性微分代数 直接反馈线性化方法和逆系统方法等。 方程组来描述 ②直接应用非线性控制理论的结果，如 · 变结构方法[9-10] [11-13] x＝f（x，y，μ） 、Backstepping