基于反演变结构方法的电力系统自适应阻尼控制器设计.pdf

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1、第39卷第24期电力系统保护与控制V_0l-39No．242011年l2月16日PowerSystemProtectionandControlDec．16，2011基于反演变结构方法的电力系统自适应阻尼控制器设计杨培宏，魏毅立，刘文颖，张继红(1．内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014010；2．华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206)摘要：结合反演方法和变结构滑模理论设计了自适应阻尼控制器。按照反演设计方法，逐步构造了李亚普诺夫函数，在构造虚拟控制信号时设计了新的滑模面，并给出阻尼系数的自适应律从而得到最终的控制规律，抑制电力系统中的干扰。两区域四机系统

2、仿真结果表明，该自适应阻尼控制器不仅显著改善了系统的阻尼，并对严重故障下产生的持续振荡具有很好的抑制作用。关键词：反演；变结构控制；自适应控制；阻尼控制器；电力系统Anadaptivedampingcontrollerdesignbasedonback-steppingandvariablestructuremethodYANGPei．hong，WEIYi．1i，LIUWen．ying2ZHANGJi．hong，(1．SchoolofInformationEngineering，InnerMongoliaUnive~ityofScienceandTechnology，Ba

3、otou014010，China；2．SchoolofElectrical&ElectronicEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China)Abstract：Anewadaptivedampingcontrollerisdesignedbyintegratingbacksteppingmethodwitllslidingmodecontroltheory．Accordingtothebacksteppingapproach，Lyapunovfun~ionisconstructedste

4、pbystep．Constructingavirtualcontrolsignal，theadaptivelawofdampingcoeficientisgiven，andanewslidingsurfaceisdesigned．Thewholecontrollawisobtainedbyapplyingbacksteppingandslidingvariablestructuretheoryandthedisturbanceisattenuated．Simulationofthetwo-areafour—generatorsystemshowsthatthesystem

5、dampingisimprovedsignificantly，andthesustainedoscillationisrestrainedavailablyinseriousfaultbytheadaptivedampingcontroller．Keywords：back-stepping；variablestructurecontrol；adaptivecontrol；dampingcontroller；powersystem中图分类号：TM71文献标识码：A文章编号：1674-3415(2011)24—0096—05性，该方法已在一些非线性系统的控制中得到广泛0引言应

6、用m】。但是该方法对系统的不连续的干扰和系随着现代电力系统规模的不断扩大和运行方式统的非线性参数摄动较差。的复杂多变，由于阻尼不足而导致的低频振荡已经滑模变结构控制理论由于滑模动态可以自行设严重威胁到了电力系统的安全稳定运行Il】。近年来，计，与对象参数及扰动无关，使得该方法具有响应电力系统稳定器(PowerSystemStabilizer，PSS)作为改速度快、对参数变化和扰动不灵敏、实现简单等优善系统动态稳定性的重要手段已被广泛使用【7】，但点【l卜J。但是该方法需要对原系统模型进行伪线性PSS参数通常是以发电机的几个典型运行条件来加化处理，因此其对原系统的控制有一定

7、影响。以整定，当运行条件改变时，PSS不能保证具有很本文结合反演设计法和滑模变结构理论各自的好的控制性能【8J。为此，研究新的方法来抑制互联优点，设计反演变结构自适应阻尼控制器。通过逐大系统的低频振荡，改善其阻尼特性的意义非常重步构造李亚普诺夫函数，给出阻尼系数的自适应控大。制规律，对于干扰采用滑模控制对其进行了抑制，反演设计方法是基于李亚普诺夫的非线性设计从而设计出稳定的自适应阻尼控制器。两区域四机方法，其控制函数和李亚普诺夫函数可以灵活选择，系统的仿真结果表明，该自适应阻尼控制器显著提可以保证受扰系统不确定非线性系统的渐进