基于改進(jìn)延時(shí)反饋方法的電力系統(tǒng)混沌振蕩抑制策略研究.pdf

1、電力系統(tǒng)是一種典型的具有高復(fù)雜度和強(qiáng)非線性的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,用電量的增加,人們對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求也在不斷提高。但電力系統(tǒng)在受到外部擾動(dòng)后,可能會(huì)產(chǎn)生混沌振蕩,若混沌振蕩持續(xù)時(shí)間過長就會(huì)造成電力系統(tǒng)故障。本文在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,深入分析了電力系統(tǒng)混沌振蕩現(xiàn)象,采用了兩種改進(jìn)的延時(shí)反饋控制方法對(duì)電力系統(tǒng)混沌振蕩進(jìn)行抑制。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)電力系統(tǒng)混沌特性分析。為了更好地抑制電力系統(tǒng)混沌振蕩,首先要

2、對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生混沌振蕩的條件進(jìn)行分析。采用 Melnikov方法對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行了分析計(jì)算,得到了系統(tǒng)產(chǎn)生混沌振蕩的閾值,但 Melnikov方法只是從必要性方面證明了系統(tǒng)存在混沌振蕩。利用龐加萊截面圖法、功率譜密度法以及最大 Lyapunov指數(shù)法從充分性方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了分析,因而從充分性和必要性兩方面確定了系統(tǒng)混沌振蕩的產(chǎn)生。
　　(2)擴(kuò)展延時(shí)反饋控制器的設(shè)計(jì)。由于混沌振蕩的特殊性,使得一般控制方法不能有效地對(duì)其進(jìn)行抑制。TDFC

3、(Time Delayed Feedback Control,延時(shí)反饋控制)只需系統(tǒng)的輸出和輸出的延時(shí)量,而且不需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相空間重構(gòu),因此大大簡化了控制器的設(shè)計(jì)。針對(duì)TDFC控制區(qū)域小以及魯棒性不強(qiáng)的缺陷,采用ETDFC(Extended Time Delayed Feedback Control,擴(kuò)展延時(shí)反饋控制)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。設(shè)計(jì)周期振蕩控制器對(duì)出現(xiàn)的周期振蕩進(jìn)行抑制,使系統(tǒng)穩(wěn)定工作。若系統(tǒng)受到噪聲擾動(dòng),通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)混沌振蕩閾

4、值降低,混沌特性增強(qiáng),仿真實(shí)驗(yàn)證明了所設(shè)計(jì)的擴(kuò)展延時(shí)反饋控制器具有一定的抗擾性。
　　(3)模糊延時(shí)反饋控制器的設(shè)計(jì)。TDFC中反饋增益的選取魯棒性不強(qiáng),因此采用模糊控制器代替反饋增益。為了提高控制器的穩(wěn)態(tài)精度,加入積分環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)了工況選擇器,以提高響應(yīng)速度。提出了一種CQPSO(Chaotic Quantum-behaved Particle Swarm Optimization,混沌量子粒子群算法)對(duì)控制器各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,通