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专利号: 2017101965405
申请人: 广西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于平方和分解技术的发电机L2鲁棒综合控制方法,其特征在于:所述控制方法包括以下步骤:

1)用一组状态相关不等式来保证系统的性能得以满足:当该不等式为半正定时,系统是渐近稳定的,且对干扰具有L2增益抑制性能;

所述系统为:

其中:系统包含不确定干扰,且

fclose(i)(xi,Efi,UTi,wi)=fi(xi)+g1i(xi)Efi+g2i(xi)UTi+Gi(xi)wixi=[δi ωi E′qi Pmi]Twi=[w1i;w2i;w3i]T

hi是光滑的函数,zi为输出矢量; 为输入干扰矢量, 表示扩展的L2空间,其定义如下:其中,

δi表示发电机的功角;ω0表示发电机转子的同步转速;ωi表示发电机转子角速度;E′qi表示发电机暂态电势;Pmi表示发电机的机械功率;Efi和UTi是控制量,分别表示发电机励磁电压和汽阀开度信号;Pei表示发电机有功功率;Idi表示发电机的定子直轴电流;xdi和x′di分别表示发电机的直轴电抗和直轴暂态电抗;TJi表示发电机的转子惯性时间常数;T′d0i表示发电机定子开路时的励磁绕组时间常数;TV∑i表示汽轮机的等值时间常数;Di表示发电机的阻尼系数;w1i表示作用在发电机调速回路中的转矩扰动;w2i表示作用在发电机励磁回路中的电磁扰动;w3i表示作用在发电机调节阀的外部干扰;δi的单位为弧度(rad),ω0和ωi的单位为弧度/秒(rad/s);时间常数TJi、T′d0i和TV∑i的单位秒(s),其余量均为标幺值(pu);

所述不等式如式(7):

xi0=0为系统(1)的平衡点; 为包含xi0的定义域;令 且假设S中除xi0外不包含系统的其他解,连续可微的半正定函数Vi:B→R,并且有Vi(xi0)=0;

2)然后,将判断状态相关不等式(7)是否为半正定性的问题转换为判定其是否可以分解成SOS形式的问题:对于系统(1),若存在多项式uESOSi、uUSOSi、c1i、c2i、c3i和c4i使得以下条件成立:是SOS多项式   (9)

c1i,c2i,c3i和c4i均是SOS单项式    (10)那么,当wi=0时,系统(1)的平衡点xi0=0是渐进稳定的;当wi≠0时,系统(1)是有限增益L2稳定的,并且其L2增益小于或等于给定的正数γi,其中wi=[w1i;w2i;w3i]T;zi=[z1i;z2i;z3i;z4i];

3)最后,运用SOSTOOLS工具箱求解SOS分解问题,获得发电机的平方和L2鲁棒综合控制器:将运用SOSTOOLS工具箱程序化求解得到的uESOSi、uUSOSi、c1i、c2i、c3i和c4i的结果分别代入式(4)和(5),得到系统的综合控制规律:其中式(4)和(5)如下: