利用Lyapunov稳定性分析方法研究一类具有传输时滞的采样负荷频率控制(load frequency control,LFC)系统的稳定性问题。首先,使用PI控制策略,建立时滞相关变量和时滞无关变量分离的采样LFC系统闭环模型。其次,基于闭环函数方法,构造一...利用Lyapunov稳定性分析方法研究一类具有传输时滞的采样负荷频率控制(load frequency control,LFC)系统的稳定性问题。首先,使用PI控制策略,建立时滞相关变量和时滞无关变量分离的采样LFC系统闭环模型。其次,基于闭环函数方法,构造一个新的包含更多系统时滞和采样信息的增广闭环型Lyapunov泛函。再次,使用积分不等式估计Lyapunov泛函导数中的二次型积分项,获得一个低保性的时滞和采样周期相关稳定性新判据。最后,基于稳定判据讨论PI控制器参数与传输时滞或采样周期最大允许上界的关系,揭示传输时滞对采样周期最大允许上界以及对系统性能的影响,计算与仿真结果验证了所提方法的有效性和优越性。展开更多
目前,直流微电网在全球范围内快速发展,开展充分的稳定性分析工作是其稳定运行的前提。伴随着大量电力电子装置的接入,相较于传统电网,直流微电网系统等效惯性不足,在经历电网故障、电压暂降或恒功率负载接入接出等大扰动场景后,其状态...目前,直流微电网在全球范围内快速发展,开展充分的稳定性分析工作是其稳定运行的前提。伴随着大量电力电子装置的接入,相较于传统电网,直流微电网系统等效惯性不足,在经历电网故障、电压暂降或恒功率负载接入接出等大扰动场景后,其状态变量易发生大范围变化,暂态稳定性问题突出。Lyapunov方法是分析暂态稳定性问题的常用方法,但在直流微电网领域中缺少指导构建Lyapunov函数的通用策略,很难直接进行应用。此外,为了提高稳定性,亟待开展以提升暂态稳定性为导向的控制参数优化设计研究。针对以上问题,针对直流微电网系统,考虑DC-DC变换器控制环路,基于平方和(sum of squares,SOS)规划方法开展暂态稳定域估计与参数优化研究,首先,通过设计SOS优化问题,改进传统拓展内部算法求解并获得最大化Lyapunov函数水平集实现对系统稳定域的估计,通过与系统实际稳定域进行对比,验证了所提方法的准确性,与其他现有方法估计的稳定域相比,所提方法保守性大幅降低。随后,基于SOS规划,以拓展稳定域为目标,对电压控制环路参数进行优化。最后,硬件在环仿真实验结果表明,采用优化控制参数后,直流微电网系统稳定域得到扩展,抗扰动能力有效提升,暂态稳定性进一步增强。展开更多
文摘利用Lyapunov稳定性分析方法研究一类具有传输时滞的采样负荷频率控制(load frequency control,LFC)系统的稳定性问题。首先,使用PI控制策略,建立时滞相关变量和时滞无关变量分离的采样LFC系统闭环模型。其次,基于闭环函数方法,构造一个新的包含更多系统时滞和采样信息的增广闭环型Lyapunov泛函。再次,使用积分不等式估计Lyapunov泛函导数中的二次型积分项,获得一个低保性的时滞和采样周期相关稳定性新判据。最后,基于稳定判据讨论PI控制器参数与传输时滞或采样周期最大允许上界的关系,揭示传输时滞对采样周期最大允许上界以及对系统性能的影响,计算与仿真结果验证了所提方法的有效性和优越性。
文摘目前,直流微电网在全球范围内快速发展,开展充分的稳定性分析工作是其稳定运行的前提。伴随着大量电力电子装置的接入,相较于传统电网,直流微电网系统等效惯性不足,在经历电网故障、电压暂降或恒功率负载接入接出等大扰动场景后,其状态变量易发生大范围变化,暂态稳定性问题突出。Lyapunov方法是分析暂态稳定性问题的常用方法,但在直流微电网领域中缺少指导构建Lyapunov函数的通用策略,很难直接进行应用。此外,为了提高稳定性,亟待开展以提升暂态稳定性为导向的控制参数优化设计研究。针对以上问题,针对直流微电网系统,考虑DC-DC变换器控制环路,基于平方和(sum of squares,SOS)规划方法开展暂态稳定域估计与参数优化研究,首先,通过设计SOS优化问题,改进传统拓展内部算法求解并获得最大化Lyapunov函数水平集实现对系统稳定域的估计,通过与系统实际稳定域进行对比,验证了所提方法的准确性,与其他现有方法估计的稳定域相比,所提方法保守性大幅降低。随后,基于SOS规划,以拓展稳定域为目标,对电压控制环路参数进行优化。最后,硬件在环仿真实验结果表明,采用优化控制参数后,直流微电网系统稳定域得到扩展,抗扰动能力有效提升,暂态稳定性进一步增强。
