[发明专利]一种考虑可调计算精度的大规模LFC稳定性分析方法及系统

权利要求书

1.一种考虑可调计算精度的大规模LFC稳定性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立闭环负荷频率控制系统的重构模型；

针对有N个控制区域的互联电网，每个控制区域装备有n台等效的非再热式发电机，确定控制区域i的状态变量x，输出变量y以及扰动w为：

y_i＝ACE_i；

w＝diag{w₁，…，w_N}，w_i＝ΔP_di，u_i(t-τ_i)＝ΔP_Ci(t)；

其中Δf_i，ΔP_tie-i，e，ΔP_mni，ΔP_vni，ACE_i，ΔP_Ci，ΔP_di分别表示区域i的频率偏差、联络线功率交换、发电机的机械功率输出、汽轮机阀门位置变化量、区域控制误差、负荷参考设定值和负荷变化量，t表示时间，τ_i表示区域i的时滞；

建立闭环状态空间模型：

C_i＝[β_i，1，0_1×2n]，

其中，表示对x(t)求微分；M_i，D_i，T_gni，T_tni，R_ni分别表示区域i发电机的惯性系数、阻尼系数、发电机的时间常数、汽轮机的时间常数和调速器的速度跌落系数；R_ji表示区域i的第j个发电机的调速器速度跌落系数，T_ij表示区域i到j之间联络线的同步力矩系数；β_i和α_ni表示区域i的频率偏差因子和第n台发电机组的参与因子，K_Pi，K_Ii和K_Di分别是PID控制器的比例增益、积分增益和微分增益；

构建无扰动模型分析公式(1)的渐近稳定性：

其中A₀＝A，A_i∈{A_d1，A_d2，...，A_dN}，0＝τ₀≤τ₁≤...≤τ_N；

用模型重构法将公式(2)改写成：

其中包含时滞状态，代表其它的状态，j∈[1，N]；T是一个非奇异的n×n维的矩阵，

步骤2：建立负荷频率控制系统的稳定性分析判据；

构造Lyapunov-Krasovskii泛函：

并且矩阵P，Q_j＞0，R_j＞0，保持待定，为正整数集；x(s)表示为n维欧氏空间；a_j＝t-τ_j，b_j＝t-τ_j-1；

对于满足(2)的标量和τ_i，i＝0，1，...，N，如果存在矩阵P，Q_j＞0，R_j＞0，j＝1，2，...，N，并且以下线性矩阵不等式也成立，那么系统(3)是全局渐近稳定的；

e_d1＝A₁₁e₁+A₁₂em，

步骤3：通过调整阶数n来确定时滞裕度；

根据PID增益、极坐标点θ和阶数n计算时滞裕度。