《基於Minimax理論的電力系統非線性干擾抑制和穩定控制研究》是依託東北大學，由姜囡擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於Minimax理論的電力系統非線性干擾抑制和穩定控制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：姜囡
- 依託單位：東北大學
- 批准號：61304021
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目主要圍繞多機電力系統的暫態穩定控制問題展開深入研究。針對實際電力系統中線路受到短路接地故障或者某號母線發生負荷擾動等大幹擾的情形，提出一種新的基於Backstepping理論的Minimax穩定控制器的設計方法，研究多機電力系統的大幹擾抑制問題。為避免直接將連續控制器套用到計算機採樣系統中，而使得系統隨採樣周期增加而趨於不穩定，提出Minimax逆推大幹擾採樣抑制策略，進一步改善多機電力系統的魯棒性和對大幹擾的不敏感性。通過構建合理的邏輯切換律，提出基於Minimax理論的汽輪機調速系統的暫態穩定條件，研究系統輸入控制量受幅值約束限制的問題。為驗證本項目研究成果在改善動態穩定性方面的有效性，建立基於STATCOM的數位化控制電路系統仿真平台並設計相關實驗。本項目研究成果為解決電力系統大幹擾抑制和穩定控制問題提供新的途徑與方法，具有重要的理論意義和潛在的套用價值。
結題摘要
以提高電力系統動態穩定性和改善動態品質為研究目標，圍繞多機電力系統的暫態穩定控制問題展開了深入研究。 1. 將基於Minimax理論與Backsteping方法的干擾抑制控制策略推廣到了n階非線性系統，在逆推的每一步中動態調整調節輸出包含的變數，解決了構造的檢驗函式破壞 原系統的下三角結構的問題。採用參數映射機制設計自適應律，保證了參數的辨識範圍限定在預先指定的區間。 2. 為避免直接將連續控制器套用到計算機採樣系統中，而使得系統隨採樣周期增加而趨於不穩定，提出Minimax逆推大幹擾採樣抑制策略，進一步改善了電力系統的魯 棒性和對大幹擾的不敏感性。 3. 套用哈密頓方法設計了晶閘管控制串聯補償器的自適應干擾抑制控制器。將Minimax方法引入耗散Hamilton系統，消除了以往不等式假設條件的約束；降低了傳統乾擾處理方法的保守性。採用參數映射機制設計自適應律，充分考慮可用的未知參數屬性，提高了參數跟蹤效率。 4. 考慮實際電力系統中存在未知參數或線路受到短路接地故障等突發擾動的影響，提出了一種將系統浸入和流形不變(I&I)自適應控制與Minimax干擾抑制方法相結合的 非線性穩定控制方法。所設計的非線性控制算法突破了傳統確定性-等價性原理的限制，不需要構造Lyapunov函式，有效避免了計算膨脹的問題。 5. 通過構建合理的邏輯切換律，提出了基於Minimax理論的汽輪機調速系統的暫態穩定條件，研究了系統輸入控制量受幅值約束限制的問題。只要功角初值滿足一定條件，系統輸出不會超出設定的約束限制，降低了對初始條件要求的嚴格程度，可進一步提高電力系統的運行效率。 6. 為驗證本項目研究成果在改善動態穩定性方面的有效性，建立了基於STATCOM的數位化控制電路系統仿真平台並設計了相關實驗。 本項目研究成果為解決電力系統未知不確定參數的估計和大幹擾抑制問題提供了新的途徑與方法。
