1.一种多机电力系统的输入量化有限时间容错抗干扰控制方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)基于多机电力系统的数学模型,建立具有参数未知和不匹配扰动的非线性系统的数学模型;
(2)建立迟滞量化器模型;
(3)自适应控制器的设计与稳定性分析;
步骤(1)中,区域内的发电机G1和G2以及G3和G4的电气联系紧密,并且受到扰动后动态行为类似,故将每个区域等值为一台发电机;在设计控制器时,发电机采用隐极机,且模型选用经典二阶模型;发电机采用暂态电抗使暂态电势E1和E2恒定;输入机械功率Pm1和Pm2恒定;
考虑系统阻尼和外部干扰的影响;则多机电力系统的数学模型为:因为区域A、B之间的联络线为弱互联,并且联络线中总电抗Xac远大于等值发电机的电抗,所以得到β1≈δ1、β2≈δ2;
那么,弱联络线的有功功率为:
其中,Xac=x′1d+x′2d+x1∑+x2∑,Xac为联络线上的总电抗,XTCSC为TCSC的等效电抗;
令Δδ12=δ1‑δ2‑δ0,Δω12=ω1‑ω2,且 已知,则有定义系统的状态变量为x1=Δδ12,x2=Δω12,选择控制量为 所以电力系统被重新描述为:
其中,
a1g(·)不经过零点且有界,且ξ(·)为已知非线性函数;
控制目标是为多机电力系统构造一种自适应控制方法,考虑到控制器中执行器的故障,保证多机电力系统有限时间的稳定性;
步骤(1)中,建立如下具有参数未知和不匹配扰动的非线性系统的数学模型:T n i n
其中,x(t)=[x1(t),...,xn(t)]∈R 为系统的状态;fi:R×R →R,i=1,2,...,n,fi是T m连续可微函数,并且对于任意的t,都有fi(0,...,0)=0;u(t)=[u1,u2,...,um]∈R为系统T m的输入向量,且q(u(t))=[q(u1(t)),q(u2(t)),...,q(um(t))]∈R是量化输入向量;gn(t)=[gn1(t),....,gnm(t)],gi(t)为已知连续函数,gi(t)≠0以及其中 为常数;
执行器故障包括锁定故障和失效故障;
所述锁定故障的模型为:
其中, 表示第j个执行器卡住的位置,tj表示锁定发生的时刻;
所述失效故障的模型为:
其中,vr(t)是第r个应用控制输入,tr是失效故障发生的时刻,kr(t)∈[kr,1]是相应的执行器 的有效因子,0<kr≤1是kr(t)的下界,其中kr=1表示系统没有执行器故障;
将控制输入描述如下:
其中,λj为锁定因子,被定义为:
步骤(2)中,建立如下迟滞量化器模型:
1‑i
其中,ui=ρ umin,i=1,2,...m,umin>0,0<ρ<1,且 q(u)在集合U=(0,±ui,±ui(1+δ))内;参数ρ代表量化密度,ρ越小,迟滞量化器越粗糙;umin决定q(u)的死区大小;
将上述迟滞量化器描述为:
q(u)=q1(u(t))u+q2(u(t))其中,
且q1≥σ,|q2|≤umin
其中,σ=1‑δ;
步骤(3)中,设计如下自适应控制器:其中,
其中,βn,j(·)≥0,j=1,...,n,βn,j(·)是C1函数,cn是混合参数,ρn(·)=ρn(z1,...,zn)≥0。