分数阶互联电力系统混沌振荡及其同步控制

由于外界条件的干扰或是周期性负荷扰动等原因,互联电力系统运行情况将变得更加复杂,此时,整数阶互联电力系统模型很难准确描述其运行特性.基于分数阶系统稳定性理论,对分数阶互联电力系统模型进行仿真研究.在此基础上分别运用非线性反馈控制和主动反馈控制方法,实现了分数阶互联电力系统混沌振荡的同步控制,仿真结果证明了这2种控制方法的有效性,研究结果对维持电力系统安全稳定运行具有一定的指导意义.     

简单电力系统的相平面特征与混沌振荡

基于简单互联的电力系统模型,把工程问题转化为具有阻尼项、受迫项和固定力矩的摆动问题。利用Melnikov方法分析了系统进入Smale马蹄意义下的混沌条件与混沌行为;讨论了电力系统处于临界状态的参数分布.结果表明,系统进入混沌的临界条件与它的具体参数有关,只需适当调节参数便可以延迟、抑制、避免或控制混沌发生,为电力系统的稳定运行提供理论依据.     

互联混沌电力系统的自适应backstepping滑模鲁棒控制

针对受外在周期性负荷扰动和电磁扰动以及内部参数不确定的简单二机互联混沌电力系统模型,将backstepping法、自适应控制和滑模控制三者结合,设计了动态反馈鲁棒控制器,使闭环动态误差系统渐近稳定,并对所设计的鲁棒控制器的性能做了评估,同时对系统不确定参数进行实时动态辨识,得到参数自适应更新律,在设计过程中,不需要对原系统进行任何线性化处理,因此,完整保留了系统的非线性特性.数值仿真结果表明,所设计的控制器对参数不确定性和外在干扰具有很强的鲁棒性.     

基于状态观测器方法的一类电力系统的自适应同步

对于具有不确定参数的简单互联电力系统, 当系统参数分别取某一定值时, 系统表现出混沌性态.基于状态观测器理论, 设计了简单互联电力系统的自适应混沌同步的控制方案. 利用Lyapunov稳定性理论, 通过证明自适应同步误差系统为渐近稳定, 进而得出驱动系统和响应系统,最终实现自适应混沌同步, 并且可以对驱动系统的不确定参数进行估计. 最后, 对结论给出数值仿真, 其结果说明了该方法的有效性和可行性.     

基于模糊自适应延时反馈的电力系统混沌抑制

电力系统是一种典型的非线性系统,在周期扰动下可能发生混沌振荡,严重影响到电力系统的安全运行。以二阶互联电力系统为应用背景,当出现混沌振荡现象时,应用延时反馈控制(DFC)原理,针对传统延时反馈控制方法反馈控制增益K选择的困难,采用带积分的模糊控制器。在线调整量化因子Ke,Kec和比例因子Ku,积分器根据所设计的工况选择表来确定是否工作,从而达到对控制器的优化,此方法避免了对反馈控制增益K的求取。施加控制后,系统的混沌行为得到抑制,但仍存在周期振荡。对这种振荡,采用了一种滤波器,该滤波器根据系统中的周期扰动进行设计,形式简单,有效地将周期振荡控制到了平衡点。通过仿真实验验证了这种方法的有效性。     

基于最小二乘支持向量机的电力系统混沌振荡控制

电力系统在周期性负荷扰动的作用下会发生混沌振荡,甚至由此而失去稳定.为抑制这种情况下的混沌振荡对电力系统的影响,利用支持向量机良好的非线性函数逼近和泛化能力,提出了最小二乘支持向量机(LS-SVM)的电力系统混沌振荡控制方法.运用最小二乘支持向量机对电力系统的动力学特性进行学习,得到训练好的电力系统LS-SVM模型,进而实现对电力系统混沌振荡的控制.该方法不需要被控混沌系统的解析模型,数值仿真结果表明该方法的可行性.     

基于RBF神经网络滑模控制的互联电力系统混沌控制研究

电力系统是一种具有多自由度、强耦合特性的非线性动力学系统,混沌振荡会对电力系统的安全性造成极大危害.通过研究互联电力系统的时序图、最大Lyapunov指数图、相平面图来讨论电磁功率扰动幅值对系统动力学特性的影响.提出了一种基于继电特性函数的改进型径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络自适应滑模控制方法,快速平滑地使系统达到控制目标.实验表明,相比自适应滑模控制方法和基于继电特性函数的滑模控制方法,提出的改进型RBF神经网络滑模控制方法不仅可以使系统有较快的收敛速度,而且对抖震现象有很好的抑制作用,对外部扰动具有很强的鲁棒性.     

不确定分数阶同步发电机混沌系统的滑模自适应控制及参数辨识

考虑了一种带有周期性负荷扰动和电磁功率扰动的同步发电机系统模型.基于分数阶稳定性原理,对分数阶系统的动力学特性做了仿真分析.针对系统内部参数和扰动幅值的不确定,利用径向基函数神经网络的万能逼近特性改进滑模控制方法,设计了一种基于径向基函数的自适应滑模控制器,实现参数辨识,使系统输出能渐近跟踪目标轨迹,进而抑制分数阶系统混沌振荡.研究表明,该方法控制时间短、逼近误差小,而且有效地消除了抖振,具有实时控制、鲁棒性高等特点.     

简单互联电力系统的全局分叉与混沌行为

基于简单互联电力系统的摆模型,利用Melnikov方法分析了系统进入Smale马蹄意义下的混沌条件与系统的次谐分叉;讨论了系统处于临界状态的参数分布。结果表明,系统进入混沌和出现m阶次谐分叉的临界条件与系统的物理参数有关,只需适当调节这些参数便可以延迟、抑制、避免或控制混沌发生或分叉的出现,为电力系统的稳定运行提供理论依据。     

多区域互联电网的分散式模糊PID负荷频率控制

为了有效改善多区域互联电网的动态稳定性,提出一种分散式模糊PID负荷频率控制方法.该方法为互联电网每个区域设计一个模糊PID控制器,以区域频率偏差和联络线功率偏差为控制目标,根据区域控制偏差的变化量,运用模糊推理,在线修正PID调节参数,从而控制互联电网快速趋于动态稳定.针对三区域环型互联电网,考虑发电速率的限制,对其负荷扰动和模型参数摄动进行仿真.结果表明:与传统PID算法相比较,所提出的方法具有更强的适应性、鲁棒性及扰动抑制能力,能使系统取得更好的动态控制性能.