[发明专利]基于切换时滞的电网负荷频率控制系统稳定性分析方法

权利要求书

1.一种基于切换时滞的电网负荷频率控制系统稳定性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立时滞电网负荷频率控制系统模型，并将时滞划分为小时滞周期SDPs和大时滞周期SDPs，得到具有切换时滞的电网负荷频率控制系统模型；

S2、构造含SDPs的第一Lyapunov泛函，结合Lyapunov稳定性定理分析得到电网负荷频率控制系统在小时滞周期SDPs运行的稳定性条件，即第一稳定性条件；

S3、构造含LDPs的第二Lyapunov泛函，结合Lyapunov稳定性定理分析得到电网负荷频率控制系统在大时滞周期LDPs运行的稳定性条件，即第二稳定性条件；

S4、基于第一Lyapunov泛函和第二Lyapunov泛函构造分段的第三Lyapunov泛函，结合Lyapunov稳定性定理分析得具有切换时滞的电网负荷频率控制系统的稳定性条件，即第三稳定性条件，第三稳定性条件中还包括：LDPs频率和长度的稳定性条件；当满足第三稳定条件时，具有切换时滞的电网负荷频率控制系统处于稳定状态。

2.如权利要求1所述的基于切换时滞的电网负荷频率控制系统稳定性分析方法，其特征在于，步骤S1包括：

S11：定义状态变量输出变量以及扰动w(t)分别为公式一、公式二和公式三：

w(t)＝ΔP_d

其中Δf、ΔP_m、ΔP_v和ΔP_d分别为频率变化量、机械功率变化量、汽门的控制阀开度变化量和电网负荷的变化量；

S12：设置PI控制器的负荷频率控制策略u(t)为公式四：

其中K_P和K_I为比例系数和积分系数；

S13：定义新的向量则电网负荷频率控制系统为以下时变时滞系统，表示为公式五：

其中

表示对x(t)求微分，M、D、Tg、Tch、β、R分别为是发电机转动惯量、发电机阻尼系数、调速器的惯性时间常数、汽轮机的时间常数、频率偏差因子和调速器的速度跌落系数，τ(t)表示时滞；

S14：公式五中，时滞τ(t)满足：

其中τ₁(t)和τ₂(t)分别代表小时滞和大时滞，[t_2i,t_2i+1)和[t_2i+1,t_2i+2)分别代表小时滞周期SDPs和大时滞周期LDPs，h₁,h₂和μ为常数；

则时变时滞系统重写为以下切换系统，表示为公式六：

其中当σ(t)＝1时，τ_σ(t)为τ₁(t)，此时系统处于小时滞周期SDPs，当σ(t)＝2时，τ_σ(t)为τ₂(t)，系统处于大时滞周期LDPs。