基于耗散理论的电力系统鲁棒非线性控制研究

摘要

电力系统是一个具有高度非线性的系统,并且存在各种不确定性.有效的控制必须基于电力系统的非线性模型,同时考虑不确定性不会危及系统的预期设计品质,这就提出了电力系统的非线性鲁棒控制问题.本文研究基于耗散理论的电力系统鲁棒非线性控制问题.将以耗散理论为基础,对不确定非线性系统的鲁棒控制进行深入的研究,结合带有不确定性的电力系统非线性模型,提出实现电力系统鲁棒非线性控制的方法.本文首先对耗散系统进行定义与分类,概括耗散系统与L<,2>增益之间的关系,为鲁棒非线性控制问题的研究能够更加系统、深入有序的进行奠定基础.然后研究一类带有干扰的SISO非线性系统的鲁棒非线性控制问题,介绍两种以L<,2>增益为指标的干扰抑制控制方法:方法1把原非线性系统分为两个子系统,递推构造全系统的存储函数,得出实现干扰抑制和镇定控制的控制律.方法2则先对原非线性系统进行坐标变换,使其满足方法1的条件,然后再构造实现干扰抑制和镇定控制的控制律.

目录

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第1章绪论

1.1引言

1.2鲁棒非线性控制

1.2.1鲁棒非线性控制的主要研究方法

1.2.2鲁棒非线性控制的耗散方法

1.3电力系统控制

1.3.1励磁、调速与FACTS

1.3.2电力系统控制的研究进展

1.4电力系统鲁棒非线性控制的研究进展

1.4.1基于反馈线性化的电力系统鲁棒非线性控制

1.4.2直接应用非线性控制理论的电力系统鲁棒非线性控制

1.4.3电力系统鲁棒非线性控制的耗散方法

1.5本文的主要工作

第2章非线性耗散系统与L2增益

2.1引言

2.2耗散系统

2.2.1耗散系统与严格耗散系统的定义

2.2.2耗散系统的分类

2.3L2增益

2.4耗散系统与L2增益的关系

2.5耗散系统的稳定性

2.5.1非线性系统的稳定性定义

2.5.2耗散系统的稳定性

2.5.3 L2增益系统的稳定性

2.6 SISO非线性系统的干扰抑制和镇定控制问题

2.6.1一类SISO非线性系统的干扰抑制和镇定控制——方法1

2.6.2一类SISO非线性系统的干扰抑制和镇定控制——方法2

2.7本章小结

第3章单机系统励磁的非线性L2增益干扰抑制控制

3.1引言

3.2建立带有干扰的单机系统励磁非线性模型

3.3单机系统励磁非线性L2增益干扰抑制控制的两种方法

3.3.1方法1在单机系统励磁控制中的应用问题

3.3.2方法2在单机系统励磁控制中的应用问题

3.4关于输出函数对控制律影响问题的讨论

3.5关于局部指数稳定和输入到状态稳定问题的讨论

3.6本章小结

第4章多机系统励磁的分散非线性L2增益干扰抑制控制

4.1引言

4.2建立带有干扰且解耦的多机系统励磁非线性模型

4.3多机系统励磁分散非线性L2增益干扰抑制控制的两种方法

4.3.1方法1在多机系统励磁控制中的应用问题

4.3.2方法2在多机系统励磁控制中的应用问题

4.4本章小结

第5章FACTS的非线性L2增益干扰抑制控制

5.1引言

5.2 FACTS非线性L2增益干扰抑制控制方法

5.2.1方法1在SVC控制中的应用问题

5.2.2方法1在TCSC控制中的应用问题

5.3关于SVC安装点问题的讨论

5.4本章小结

第6章一类MIMO非线性系统的干扰抑制和镇定控制

6.1引言

6.2 MIMO非线性系统的干扰抑制和镇定控制问题

6.3一类MIMO非线性系统的干扰抑制和镇定控制方法

6.4示例

6.5本章小结

第7章FACTS与励磁的非线性L2增益干扰抑制协调控制

7.1引言

7.2 FACTS与励磁非线性L2增益干扰抑制协调控制方法

7.2.1 SVC与励磁非线性L2增益干扰抑制协调控制

7.2.2 TCSC与励磁非线性L2增益干扰抑制协调控制

7.3关于控制律实现问题的讨论

7.4关于干扰的性质对稳定性影响问题的讨论

7.5本章小结

结论

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

附录