复杂电力网络的鲁棒性控制研究

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1、第40卷第4期计算机m程2014年4月v01．40No．4ComputerEngineeringApril2014-开发研究与工程应用-文章编号：1000-3428(2014)04-0291—04文献标识码：A中图分类号：TP391·41复杂电力网络的鲁棒性控制研究毛为民(中国南方电网有限责任公司广州供电局有限公司，广州510620)摘要：复杂电力网络中存在的一些随机扰动可能带来大规模停电，给国民经济造成巨大损失。为此，根据复杂电力网络的非线性特性，设计一种新的非线性控制器，达到复杂电力网络的稳定控制目的。应用复杂网络控制理论，对电力网络的鲁棒控制进行研究，使

2、用符号函数和绝对值函数设计一种新型的非线性反馈控制器，根据Lyapunov稳定性理论，证明该控制器能够有效地保证带有随机扰动的复杂电力网络的鲁棒控制。仿真实验采用Lorenz系统，结果表明，该网络结构满足无标度特性，在非线性控制器下能够有效地实现鲁棒同步。关健词：复杂电力网络；非线性控制；鲁棒同步；随机扰动；稳定性；安全性RobustnessControlResearchonComplexPowerNetworkMAoWei．min(GuangzhouPowerSupplyCo．Ltd．，ChinaSouthemPowerGridCo．，Ltd．，Guangz

3、hou510620，China)[Abstract]Thispaperproposesanovelnonlinearfeedbackcontrollerinordertoachievethestabilityofthecomplexpowernetworkswithstochasticperturbations，whichmaycauseaseriesoflarge-scaleblackoutsandgreatlosstothenationaleconomy．Itstudiestherobustcontrolofthepowernetworksbasedont

4、hetheoryofcomplexnetworks，designsthenonlinearfeedbackcontrollerbasedonthesignfunctionandtheabsolutevaluefunction．AccordingtotheLyapunovstabilitytheory，therobuststabilityofthecomplexpowernetworksisverifiedwithstochasticperturbationsunderthecontrolofthenonlinearfeedbackcontroller．Inth

5、esimulationspart，theLorensystemisusedandthenetworkstructuresatisfiesscale-freecharacteristic．Numericalsimulationsareexploitedtoshowtheeffectivenessofthetheoreticalresults．TherobustsynchronizationCallbeeffectivelyimplementedinthenonlinearcontroller．[Keywords]complexpowernetwork；nonli

6、nearcontroller；robustsynchronization；stochasticperturbation；stability；securityDOI：10．39698．issn．1000—3428．2014．04．0571概述电力网络作为新世纪对人类影响最深远的科技发明，其经济与社会地位不可估量。尤其是随着电力趋于共享化、社会化、复杂化，呈现出典型的复杂特性；与此同时，电网安全作为关系生产安全、国家命脉的关键，备受关注；尤其是近年来很多地区、很多国家发生的大停电事故，不仅影响电力网络自身的安全稳定，其对社会经济、生产生活的影响也是非常巨大的，所以

7、更将利用全局手段，即复杂网络理论分析电网的鲁棒性控制研究推向了前端。电力网络是一个复杂的系统，文献[1]将复杂网络理论运用到了电力网络的应用中，文献[2】给出了复杂电力网络的复杂性研究最新进展，文献[3】对电力网络的复杂网络特性进行了分析，文献[4]用复杂网络理论对电网大规模停电事故进行了分析，分析与控制包含大量动力学节点的复杂电力网络吸引了许多领域专家的关注，如数学、物理学、生物学，以及社会学与工程领域。鲁棒性是用来表征控制系统对特性或参数摄动的不敏感性。在实际问题中，系统特性或参数的干扰，往往是不可避免的，而产生干扰的原因主要有2个：(1)1主1于在测量过

8、程中的误差，使其偏离理论值；(2)系统