切换双机电力系统的稳定性研究

论文摘要

电力系统是一个高维、强非线性的动态大系统。将非线性控制理论的最新研究成果应用于电力系统,其根本目的是为了进一步改善复杂电力系统运行的动态品质、提高系统运行的稳定性、以及提高和改善供电的质量与安全性。电力系统本质上是既含有连续动态又含有离散动态的混杂系统。切换系统作为混杂系统中极其重要的一种类型,由于电力系统本身的复杂性,使得将切换系统理论应用于电力系统中是一个难度较大而又有实际意义的研究课题。本文基于切换系统理论,研究了电力系统的切换控制问题。主要工作如下：首先,建立了电力系统的切换模型,即切换双机电力系统模型,以及具有不确定参数的切换双机电力系统模型；然后,针对切换双机电力系统模型,利用切换系统中共同Lyapunov函数方法,得到了切换双机电力系统在任意切换下渐近稳定的结果。相比已有文献结果,证明过程更加简单,控制器设计也有了一定的简化。仿真结果证明了结论的有效性。接下来,针对具有参数不确定性的切换双机电力系统模型,研究了其鲁棒控制问题。应用切换系统中共同Lyapunov函数方法,分别设计了切换子系统的控制器和参数自适应律,得到了不确定切换双机电力系统在任意切换下渐近稳定的结果。并通过仿真进行了验证。最后是全文的结论和对下一步工作地展望。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 混杂系统概述
• 1.2 切换系统概述
• 1.2.1 切换系统概念
• 1.2.2 切换系统的工程背景
• 1.2.3 切换系统的稳定性
• 1.3 电力系统概述
• 1.4 电力系统的主要控制对象和控制方法
• 1.4.1 主要控制对象
• 1.4.2 控制方法研究
• 1.5 本文的主要工作
• 第2章 切换双机电力系统的建模
• 2.1 引言
• 2.2 具有励磁控制的电力系统的数学模型
• 2.2.1 单机无穷大电力系统的数学模型
• 2.2.2 多机电力系统的数学模型
• 2.3 切换双机电力系统的建模
• 2.4 带有参数不确定性的切换双机电力系统的建模
• 2.5 结论
• 第3章 任意切换下的切换双机电力系统的稳定性
• 3.1 引言
• 3.2 问题描述
• 3.3 主要结果
• 3.4 仿真例子
• 3.5 结论
• 第4章 不确定切换双机电力系统的鲁棒自适应控制
• 4.1 引言
• 4.2 问题描述
• 4.3 主要结果
• 4.4 仿真结果
• 4.5 结论
• 第5章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢