基于LMI的多区域互联电力系统鲁棒分散控制研究

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1、辽宁科技大学硕士沦又摘要摘要利用复杂系统的结构信息埘系统进行设计和综合是大系统理论研究的热点问题之。由于大系统的结构关联复杂，给系统的设计和综合带束了很大的困难，因此该问题的研究对大系统理论的发展具有十分重要的意义。本文从结构信息约束的观点，研究了互联电力系统的鲁棒分散控制问题。主要解决两方面的问题：一是如何利用结构信息设计大系统的鲁棒分散控制器，从而保证整个闭环大系统稳定：二是在结构变化时，即予系统加入或脱离系统后保持整个系统不受影响。本文主要包括两部分内容。其一针对不同联结方式的互联电力系统提出‘『一种基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒分散控制器设计

2、方法。该方法以特殊重叠结构分解方法为基础，把重叠互联电力系统分解成两两区域子系统，然后利用改进的多区域电力系统鲁棒分散控制的LMI方法设计每个予系统的鲁棒分散控制器。将该方法应用到三区域环型结构、四区域星型结构以及四区域网型结构电力系统中，仿真结果说明该方法优于直接的有机结构控制方法。研究表明适当考虑系统中的结构信息可以较好的改善系统的动态性能。其二讨论扩展结构系统的关联镇定和鲁棒关联镇定问题，即在互联系统中加入新的子系统，为新加入的子系统设计局部控制器，来镇定整个新形成的扩展结构系统。本文讨论了扩展结构系统关联镇定和鲁棒关联镇定的LMI时域实现形式，并

3、且针对重叠互联电力系统模型给出相关矩阵的构造方法。应用该方法在三区域坏型结构互联电力系统中加入新的子系统进行仿真，结果表明该方法不但简单可行，而且具有较好的控制性能。关键词：互联电力系统，线性矩阵不等式(LMI)，特殊重叠结构分解，扩展结构系统，鲁棒关联镇定辽宁科技大学硕士论文AbstractItisahotdiscussingproblemindesignandsynthesisoflargescalesystemtousestructureinformationrestrictionofcomplexsystem．Therearegreatdiffi

4、cultiesindesignandsynthesisbecausethestructureconnectionoflargescalesystemisverycomplicated．Thereforetheresearchofthisproblemwillhavegreatimportantsignificanceinthetheoryoflargescalesystem．Theproblemoftherobustdecentralizedcontrolofinterconnectedpowersystemisresearchedinthispaper

5、whichisbasedontheviewpointofstructureinformationrestriction．Twoaspectproblemsneedtoberesolved．Oneishowtodesignrobustdecentralizedcontrollerforlargescalesystemusingstructureinformation．Anotherishowtokeepthesystemnotbeaffectedwhenthestructureischanged．Thatistosay．howtokeepthestabil

6、itywhenthesubsystemjoinedintoorbreakawayfromthesystem．Therearetwopartsincludedinthispaper．Thefirstoneisthattheimprovedrobustoverlappingdecentralizedcontrolmethodofinterconnectedpowersystemispresentedwhichisbasedonlinearmatrixinequation(LMI)fordifferentconnectionmode．Theinterconne

7、ctedpowersystemsweredecomposedoftwo—areasubsystemswhichbasedonspecialoverlappingdecomposition．Thenwedesignedcontrollersforeverysubsystemusedimprovedmulti—areapowersystemsrobustdecentralizedcontrolmethodbymeansofLMIapproach．Theproposedmethodisappliedtoautomationgenerationcontrol(A

8、GC)ofathree—arealoopstructure，four—arear