[发明专利]一种静止同步补偿器与发电机励磁鲁棒协调的控制方法

说明书

本发明公开的一种静止同步补偿器与发电机励磁鲁棒协调的控制方法，首先，建立了含不确定参数和未知扰动的STATCOM与发电机励磁协调控制数学模型，然后，在含不确定参数的系统中，设计基于II自适应控制方法的参数自适应律来辨识系统的阻尼系数并且采用反步法对系统进行降阶，构造子系统的耗散不等式，并以满足该不等式成立为依据设计子系统的虚拟控制律，并结合L₂增益抑制理论来消除建模为L₂空间未知函数对子系统稳定性的影响，保证系统鲁棒性。本发明公开的方法解决了发电机励磁与静止同步补偿器协调控制系统存在的参数不确定性和未知扰动影响系统稳定性的问题，相比现有的方法能快速响应，曲线收敛速度快，提高了系统的暂态性能。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种静止同步补偿器与发电机励磁鲁棒协调的控制方法。

背景技术

柔性交流输电系统(FACTS)作为有效提升互联电网稳定性的先进技术之一，是我国智能电网建设中输电环节智能化的重要组成部分。而静止同步补偿器(STATCOM)作为一种主要的FACTS装置，具有降低损耗、稳定电压、降低谐波、提高系统暂态稳定性等优越性能。一方面，对于STATCOM装置控制策略的研究一直是学者们关注的热点；另一方面，发电机励磁是解决电力系统稳定性问题的传统方案和实施新控制方法的有效手段，因此，对于STATCOM与发电机励磁的协调控制策略的研究极具价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种静止同步补偿器与发电机励磁鲁棒协调的控制方法，解决了发电机励磁与静止同步补偿器(STATCOM)协调控制系统存在的参数不确定性和未知扰动影响系统稳定性的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种静止同步补偿器与发电机励磁鲁棒协调的控制方法，具体操作过程包括如下步骤：

步骤1，建立含不确定参数和未知扰动的静止同步补偿器与发电机励磁的协调控制系统数学模型；

步骤2，采用浸入与不变自适应算为不确定参数设计自适应参数估计律；

步骤3，结合步骤2得到的自适应参数估计律和反步法推导发电机励磁控制律u_f和静止同步补偿器的控制律u_s，设计得到鲁棒协调控制器，根据L₂增益控制方法消除未知扰动对系统的影响，再通过耗散理论证明所设计的协调控制方法能保证系统具有鲁棒抑制能力，实现静止同步补偿器与发电机励磁协调控制。

本发明的其他特点还在于，

步骤1的具体过程如下：

步骤1.1，不考虑线路和静止同步补偿器本身的电磁暂态过程前提下，假定发电机的机械功率P_m恒定，采用发电机三阶非线性微分方程和静止同步补偿器一阶可控电流源模型，则包含静止同步补偿器的单机无穷大系统的非线性系统方程如式(1)所示：

其中：

x_dΣ＝x_d+X_L+X_T，x′_dΣ＝x′_d+X_L+X_T