本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制領域，尤其是一種基于無模型自適應預測控制的低頻振蕩廣域阻尼控制方法。

背景技術：

隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益增大，傳統(tǒng)的本地電力系統(tǒng)穩(wěn)定器已經(jīng)難以抑制區(qū)域間低頻振蕩，電力系統(tǒng)廣域測量系統(tǒng)(wams)可以采集并傳輸其他區(qū)域機組的相關信息，為采用廣域控制抑制區(qū)域間低頻振蕩提供了可能。但是與本地控制相比，廣域控制存在信號傳輸?shù)妮斎胙訒r，同時系統(tǒng)存在著不確定性，使得固定反饋參數(shù)的廣域控制器設計復雜，難以同時滿足延時和魯棒性的要求。本發(fā)明提出采用一種基于無模型自適應預測控制的低頻振蕩廣域阻尼控制方法，能夠有效降低控制器設計對模型準確性的依賴度，同時自適應控制又可以使控制器主動感知系統(tǒng)變化進而調整控制參數(shù)，并且采用預測控制可以降低時滯的影響，從而提高廣域阻尼控制器對區(qū)間低頻振蕩的控制效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種基于無模型自適應預測控制的低頻振蕩廣域阻尼控制方法。

本發(fā)明解決其技術問題是采取以下技術方案實現(xiàn)的：

一種基于無模型自適應預測控制的低頻振蕩廣域阻尼控制方法，其特征在于：步驟如下：

(1)根據(jù)電力系統(tǒng)模型，根據(jù)可觀可控性確定控制器輸入輸出位置；

(2)根據(jù)電力系統(tǒng)模型或歷史記錄數(shù)，建立偏格式數(shù)據(jù)模型：

(3)根據(jù)建立的偏格式數(shù)據(jù)模型確定控制器初始參數(shù)，并確定相關初始參數(shù)，根據(jù)控制準則；確定ffdl-mfapc控制方案，通過rtds模擬各種工況下控制器的適應能力，驗證合格后將控制器投入系統(tǒng)使用。

而且，所述步驟(2)偏格式數(shù)據(jù)模型的建立步驟為：考慮離散系統(tǒng)：

yk+1＝f(yk,…yk-ly,uk,…uk-lu)

其中：yk+1為k+1時刻系統(tǒng)輸出，f為系統(tǒng)非線性(線性)函數(shù)，uk為k時刻系統(tǒng)激勵。

定義：假設f對各個變量都存在連續(xù)偏導數(shù)，同時系統(tǒng)滿足lipchitz條件，對任意k1≠k2都有||y(k1+1)-y(k2+1)||≤b||ulu(k1)-ulu(k2)||，則根據(jù)微分中值定理如上系統(tǒng)，從而轉化為如下偏格式數(shù)據(jù)模型：

其中：φf,ly+lu(k)有界。

而且，步驟(3)控制準則的建立步驟：定義如下矩陣：

式可寫為：

對于n步向前預測方程寫為：

其中：e＝[1…1]^t；

獲得控制準則：

而且，所述ffdl-mfapc控制方案如下：

a(k)＝a0a(k-1)+(1-a0)

本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：

1、本方法投入廣域阻尼控制器可以提高系統(tǒng)阻尼，且本文控制器能夠有效跟蹤系統(tǒng)變化提高阻尼。

2、本方法采用無模型自適應預測控制，相比無模型自適應控制能夠更有效地適應時滯的影響提高系統(tǒng)阻尼。

3、本控制器可以適應不同時滯狀況，能夠更有效地適應wams系統(tǒng)時滯的變化。

附圖說明

圖1為基于無模型自適應預測控制的廣域阻尼控制原理圖；

圖2為廣域阻尼控制器；

圖3為4機2區(qū)域系統(tǒng)仿真分析；

圖4為自適應預測廣域阻尼控制與無模型自適應控制對比；

圖5為不同時滯下無模型自適應預測廣域阻尼控制效果。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。

一種基于無模型自適應預測控制的低頻振蕩廣域阻尼控制方法，步驟如下：

(1)根據(jù)電力系統(tǒng)模型，根據(jù)可觀可控性確定控制器輸入輸出位置；

(2)根據(jù)電力系統(tǒng)模型或歷史記錄數(shù)，建立偏格式數(shù)據(jù)模型；

(3)根據(jù)建立的偏格式數(shù)據(jù)模型確定控制器初始參數(shù)，并確定相關初始參數(shù)，根據(jù)控制準則；確定ffdl-mfapc控制方案，通過rtds模擬各種工況下控制器的適應能力，驗證合格后將控制器投入系統(tǒng)使用。

具體方法建立過程如下：

考慮如下離散系統(tǒng)：

yk+1＝f(yk,…yk-ly,uk,…uk-lu)式(1)

其中：yk+1為k+1時刻系統(tǒng)輸出，f為系統(tǒng)非線性(線性)函數(shù)，uk為k時刻系統(tǒng)激勵。

定義：假設f對各個變量都存在連續(xù)偏導數(shù)，同時系統(tǒng)滿足lipchitz條件，對任意k1≠k2都有||y(k1+1)-y(k2+1)||≤b||ulu(k1)-ulu(k2)||，則根據(jù)微分中值定理如上系統(tǒng)，可轉化為如下偏格式數(shù)據(jù)模型：

其中：φf,ly+lu(k)有界。

定義如下矩陣：

式可寫為：

對于n步向前預測方程可寫為：

其中：e＝[1…1]^t；

考慮如下控制準則：

ffdl-mfapc方案如下：

a(k)＝a0a(k-1)+(1-a0)

盡管為說明目的公開了本發(fā)明的實施例和附圖，但是本領域的技術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明及所附權利要求的精神和范圍內，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本發(fā)明的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內容。