考慮參數(shù)隨機(jī)性的雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)及其搭建方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種考慮參數(shù)隨機(jī)性的雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)及其方法，其中方法包括：根據(jù)狀態(tài)矩陣和隨機(jī)激勵(lì)矩陣建立具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)，其中，所述狀態(tài)矩陣包括：確定性部分及不確定性部分；建立含有參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的Lyapunov泛函，進(jìn)而推導(dǎo)出滿足魯棒隨機(jī)穩(wěn)定性的線性矩陣不等式；將線性矩陣不等式轉(zhuǎn)化為可行性求解問題，以此判定所述參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)魯棒隨機(jī)是否穩(wěn)定。本發(fā)明利用靈敏度分析方法推導(dǎo)了隨機(jī)參數(shù)與狀態(tài)矩陣元素的解析函數(shù)關(guān)系，構(gòu)造出具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)模型，有效計(jì)及風(fēng)速波動(dòng)引起的激勵(lì)隨機(jī)性和參數(shù)隨機(jī)性；將電力系統(tǒng)的隨機(jī)穩(wěn)定性問題轉(zhuǎn)化為可行性求解問題。
【專利說明】
考慮參數(shù)隨機(jī)性的雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)及其搭建方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種考慮參數(shù)隨機(jī)性的雙饋風(fēng)電機(jī) 組仿真系統(tǒng)及其搭建方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)是一個(gè)非線性動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，其中存在著大量隨機(jī)擾動(dòng)現(xiàn)象，如控制 回路的測(cè)量噪聲、原動(dòng)機(jī)扭矩的隨機(jī)振動(dòng)、負(fù)荷的隨機(jī)波動(dòng)以及互聯(lián)大電網(wǎng)中功角的隨機(jī) 小幅振蕩等，這些不確定性對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響一直是困擾工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的關(guān)鍵問題之 一。隨著大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)，風(fēng)速波動(dòng)等因素的作用加劇了這一問題，因此，亟需對(duì)風(fēng)電接入 的互聯(lián)電力系統(tǒng)隨機(jī)小干擾穩(wěn)定性進(jìn)行深入研究。
[0003] 根據(jù)隨機(jī)擾動(dòng)存在方式的不同，可將其劃分為:初值的隨機(jī)性、參數(shù)的隨機(jī)性以及 外部激勵(lì)的隨機(jī)性。現(xiàn)有針對(duì)風(fēng)電接入的電力系統(tǒng)隨機(jī)小干擾穩(wěn)定性的分析主要集中在外 部激勵(lì)的隨機(jī)性上。然而，對(duì)于含虛擬慣量控制的雙饋風(fēng)電機(jī)組，不僅機(jī)組出力的波動(dòng)將帶 來激勵(lì)的隨機(jī)性，風(fēng)速的不確定性也將引起虛擬慣量等參數(shù)的隨機(jī)變化，因此，忽略參數(shù)不 確定性的分析勢(shì)必會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種考慮參數(shù)隨機(jī)性的雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng) 及其方法及系統(tǒng)，用以解決對(duì)于現(xiàn)有含虛擬慣量控制的雙饋風(fēng)電機(jī)組，只考慮激勵(lì)的隨機(jī) 性而為考慮參數(shù)變化所帶來的不準(zhǔn)確性問題。
[0005] 本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 本發(fā)明提供了一種考慮參數(shù)隨機(jī)性的雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的搭建方法，包括：
[0007] 根據(jù)狀態(tài)矩陣和隨機(jī)激勵(lì)矩陣建立具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真 系統(tǒng)，其中，所述狀態(tài)矩陣包括:確定性部分及不確定性部分；
[0008] 建立含有參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的Lyapunov泛函，進(jìn)而推導(dǎo)出滿足魯棒 隨機(jī)穩(wěn)定性的線性矩陣不等式；
[0009] 將線性矩陣不等式轉(zhuǎn)化為可行性求解問題，以此判定所述參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組 仿真系統(tǒng)魯棒隨機(jī)是否穩(wěn)定。
[0010] 進(jìn)一步地，所述不確定部分為隨機(jī)參數(shù)矩陣，其表示為：
[0012] 其中，ΔΚω指虛擬慣量系數(shù)變化量，是虛擬慣量系數(shù)變化量對(duì)應(yīng)的狀態(tài)矩陣， Δ KP_PLL指鎖相環(huán)比例系數(shù)變化量，為^指鎖相環(huán)比例系數(shù)變化量對(duì)應(yīng)的狀態(tài)矩陣，η取值 范圍取決于系統(tǒng)中同步發(fā)電機(jī)數(shù)量。
[0013] 進(jìn)一步地，所述隨機(jī)激勵(lì)矩陣可以表示為：
[0015]其中，γ為隨機(jī)激勵(lì)強(qiáng)度，Hg為發(fā)電機(jī)慣性時(shí)間常數(shù)。
[0016]進(jìn)一步地，所述具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)系統(tǒng)表示為如下形式：
[0018] 其中：x(t)eRn為狀態(tài)向量，Rn表示整個(gè)實(shí)數(shù)空間的η維向量;w(t)eR為標(biāo)準(zhǔn)維納 過程，R表示整個(gè)實(shí)數(shù)空間;4。(〇^1^"為狀態(tài)矩陣確定性部分{(〇為隨機(jī)激勵(lì)矩陣^ (t)為狀態(tài)矩陣不確定性部分，即隨機(jī)參數(shù)矩陣，其滿足匹配性條件:Au(t)=MF(t)N，其中： M、N為已知實(shí)矩陣，F(xiàn)(t)為未知實(shí)矩陣，滿足FT(t)F(tKl，I為單位矩陣;t表示時(shí)間;T表示 轉(zhuǎn)置矩陣。
[0019] 進(jìn)一步地，所述線性矩陣不等式表示為：
[0021] Γ =ATP+PA+GTPG+eNTN
[0022] 其中，P為待求對(duì)稱正定矩陣；ε為待求正常數(shù);M、N為已知實(shí)矩陣;T表示轉(zhuǎn)置矩陣； I為單位矩陣;G表示隨機(jī)激勵(lì)矩陣;A為狀態(tài)矩陣，包含狀態(tài)矩陣確定性部分和狀態(tài)矩陣不 確定性部分。
[0023]進(jìn)一步地，對(duì)所述兩個(gè)線性矩陣不等式進(jìn)行求解，得到對(duì)稱正定矩陣P，正常數(shù)ε， 若對(duì)所有容許不確定性，存在對(duì)稱正定矩陣P>〇和正常數(shù)ε>0,使得所述兩個(gè)線性矩陣不等 式都成立:則確定所述參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的魯棒隨機(jī)穩(wěn)定，否則不能判定是 否穩(wěn)定。
[0024] 本發(fā)明還提供了一種參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括：
[0025] 構(gòu)建模塊，用于根據(jù)狀態(tài)矩陣和隨機(jī)激勵(lì)矩陣建立具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)雙饋 風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)，其中，所述狀態(tài)矩陣包括:確定性部分及不確定性部分；
[0026]求解判斷模塊，用于建立含有參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的Lyapunov泛函， 進(jìn)而推導(dǎo)出滿足魯棒隨機(jī)穩(wěn)定性的線性矩陣不等式;將線性矩陣不等式轉(zhuǎn)化為可行性求解 問題，以此判定系統(tǒng)魯棒隨機(jī)是否穩(wěn)定。
[0027]進(jìn)一步地，所述具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)系統(tǒng)表示為如下形式：
[0029] 其中：X(t)eRn為狀態(tài)向量，Rn表示整個(gè)實(shí)數(shù)空間的η維向量; w(t)eR為標(biāo)準(zhǔn)維納 過程，R表示整個(gè)實(shí)數(shù)空間;4。(〇^1^"為狀態(tài)矩陣確定性部分{(〇為隨機(jī)激勵(lì)矩陣^ (t)為狀態(tài)矩陣不確定性部分，即隨機(jī)參數(shù)矩陣，其滿足匹配性條件:Au(t)=MF(t)N，其中： M、N為已知實(shí)矩陣，F(xiàn)(t)為未知實(shí)矩陣，滿足FT(t)F(tKl，I為單位矩陣;t表示時(shí)間;T表示 轉(zhuǎn)置矩陣。
[0030] 進(jìn)一步地，所述線性矩陣不等式表示為：
[0032] Γ =ATP+PA+GTPG+eNTN
[0033] 其中，P為待求對(duì)稱正定矩陣；ε為待求正常數(shù);M、N為已知實(shí)矩陣;T表示轉(zhuǎn)置矩陣； I為單位矩陣;G表示隨機(jī)激勵(lì)矩陣;A為狀態(tài)矩陣，包含狀態(tài)矩陣確定性部分和狀態(tài)矩陣不 確定性部分。
[0034] 進(jìn)一步地，所述求解判斷模塊具體用于，對(duì)所述兩個(gè)線性矩陣不等式進(jìn)行求解，得 到對(duì)稱正定矩陣P，正常數(shù)ε，若對(duì)所有容許不確定性，存在對(duì)稱正定矩陣P>〇和正常數(shù)ε>〇， 使得所述兩個(gè)線性矩陣不等式都成立:則確定所述參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的魯棒 隨機(jī)穩(wěn)定，否則不能判定是否穩(wěn)定。
[0035]本發(fā)明有益效果如下：
[0036] 本發(fā)明利用靈敏度分析方法推導(dǎo)了隨機(jī)參數(shù)與狀態(tài)矩陣元素的解析函數(shù)關(guān)系，構(gòu) 造出具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)模型，有效計(jì)及風(fēng)速波動(dòng)引起的激勵(lì)隨機(jī)性和參數(shù) 隨機(jī)性，將電力系統(tǒng)的隨機(jī)穩(wěn)定性問題轉(zhuǎn)化為可行性求解問題。
[0037] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變 得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明 書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0038] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述方法的流程示意圖；
[0039] 圖2為IEEE四機(jī)兩區(qū)域系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部分，并 與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。
[0042] 首先，結(jié)合附圖1和2對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所述方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0043] 如圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述方法流程示意圖，具體可以包括如下步驟：
[0044] 步驟101:根據(jù)狀態(tài)矩陣和隨機(jī)激勵(lì)矩陣建立具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電 機(jī)組仿真系統(tǒng)，所述狀態(tài)矩陣包括:確定性部分及不確定性部分，所述不確定部分即隨機(jī)參 數(shù)矩陣;具體過程可以包括：
[0045] 步驟101-1:建立隨機(jī)參數(shù)矩陣，隨機(jī)參數(shù)矩陣表征參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系 統(tǒng)的狀態(tài)矩陣不確定性部分，上述隨機(jī)參數(shù)矩陣可以表示為：
[0047] 式中Α Κω指虛擬慣量系數(shù)變化量，是虛擬慣量系數(shù)變化量對(duì)應(yīng)的狀態(tài)矩陣，Δ ΚΡ_Ρα指鎖相環(huán)比例系數(shù)變化量，為_,指鎖相環(huán)比例系數(shù)變化量對(duì)應(yīng)的狀態(tài)矩陣，η取值范 圍取決于系統(tǒng)中同步發(fā)電機(jī)數(shù)量。
[0048] 對(duì)于含虛擬慣量控制的雙饋風(fēng)電機(jī)組，不僅機(jī)組出力的波動(dòng)將帶來激勵(lì)的隨機(jī) 性，風(fēng)速的不確定性也將引起虛擬慣量等參數(shù)的隨機(jī)變化，因此，忽略參數(shù)不確定性的分析 勢(shì)必會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，建立建立狀態(tài)矩陣不確定性部分(隨機(jī)參數(shù)矩陣)有助于 提高穩(wěn)定性分析結(jié)果準(zhǔn)確性。
[0049] 步驟101-2:建立隨機(jī)激勵(lì)矩陣，隨機(jī)激勵(lì)矩陣表征參數(shù)隨機(jī)系統(tǒng)的外部激勵(lì)隨機(jī) 性，有助于提高穩(wěn)定性分析結(jié)果準(zhǔn)確性。
[0050] 上述隨機(jī)激勵(lì)矩陣可以表示為：
[0052] 其中，γ為隨機(jī)激勵(lì)強(qiáng)度，Hg為發(fā)電機(jī)慣性時(shí)間常數(shù)。
[0053] 忽略外部激勵(lì)隨機(jī)性的分析勢(shì)必會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，隨機(jī)激勵(lì)矩陣表征參數(shù)隨 機(jī)系統(tǒng)的外部激勵(lì)隨機(jī)性，因此有助于提高穩(wěn)定性分析結(jié)果準(zhǔn)確性。
[0054] 步驟101-3:根據(jù)狀態(tài)矩陣和隨機(jī)激勵(lì)矩陣在概率空間（Ω，F(xiàn)，P)建立具有維納噪 聲的參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)；
[0055] 上述定義在概率空間（Ω，F(xiàn)，P)中具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系 統(tǒng)可表示為如下形式：
[0057]其中：X(t) e Rn為狀態(tài)向量;w(t) e R為標(biāo)準(zhǔn)維納過程;A。(t) e RnXn為狀態(tài)矩陣確 定性部分;G(t)為隨機(jī)激勵(lì)矩陣;Au(t)為狀態(tài)矩陣不確定性部分，即隨機(jī)參數(shù)矩陣，其滿足 匹配性條件:Au(t)=MF(t)N，其中:M、N為已知實(shí)矩陣，F(xiàn)(t)為未知實(shí)矩陣，滿足F T(t)F(t)< I，I為單位矩陣，f即為第二個(gè)等號(hào)后的(AJO+AuU))，表示狀態(tài)矩陣;g即為第二個(gè)等號(hào)后 的G(t)，表示隨機(jī)激勵(lì)矩陣。
[0058]步驟102:通過建立含隨機(jī)參數(shù)系統(tǒng)互聯(lián)模型的Lyapunov泛函，推導(dǎo)出滿足魯棒隨 機(jī)穩(wěn)定性的線性矩陣不等式；
[0059] 步驟103:將線性矩陣不等式轉(zhuǎn)化為可行性求解問題，以此判定系統(tǒng)魯棒隨機(jī)是否 穩(wěn)定。
[0060] 所述線性矩陣不等式可以表示為：
[0062] Γ =ATP+PA+GTPG+eNTN (5)
[0063]其中，P為待求對(duì)稱正定矩陣，ε為待求正常數(shù)，Μ為反映系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定性的 矩陣，Α為狀態(tài)矩陣，I為單位矩陣。
[0064]若對(duì)所有容許不確定性，存在對(duì)稱正定矩陣P>0和正常數(shù)ε>0,使得矩陣不等式 (4) (5)成立:則稱系統(tǒng)（1)魯棒隨機(jī)穩(wěn)定。
[0065]為了便于理解本發(fā)明實(shí)施例，以下將以一個(gè)實(shí)例進(jìn)行舉例說明。
[0066] IEEE四機(jī)兩區(qū)系統(tǒng)如圖2所示。同步發(fā)電機(jī)采用經(jīng)典模型，參數(shù)如下:Hg = 6.357s， D = 3pu。雙饋風(fēng)電機(jī)組采用由虛擬慣量控制和鎖相環(huán)組成的3階簡(jiǎn)化模型，參數(shù)如下:額定 功率Pbase = 1.5MW，額定頻率f base = 50Hz，定子額定電壓Us = 690V，定子電阻Rs = Opu，轉(zhuǎn)子電 阻Rr = 0.05631pu，定子漏感Ls = 0 · lpu，轉(zhuǎn)子漏感Lr = 0.03129pu，互感為L(zhǎng)m=0 · 13129pu，發(fā) 電機(jī)慣性時(shí)間常數(shù)Hr = 5.29s，虛擬慣量Κω = 10pu。轉(zhuǎn)子側(cè)變頻器控制參數(shù)如下：Kpi = 0 · 3pu，Kii = 8s_l ;Κρ2 = 0 · 55pu，Ki2 = lOOs-1 ;Κρ3 = 0 · 3pu，Ki3 = 8s_l ;Κρ4 = 1 · 25pu，Κ?4 = 300s-l。鎖相環(huán)PI控制器參數(shù)如下:Kp_pll= 1pu，Ki_pll = 330s-1。隨機(jī)激勵(lì)強(qiáng)度γ取0.05。
[0067]以虛擬慣量和鎖相環(huán)比例系數(shù)為隨機(jī)參數(shù)，構(gòu)建系統(tǒng)的隨機(jī)參數(shù)矩陣及隨機(jī)激勵(lì) 矩陣。令 1 = ，N= 1000，求解得到ξπ?η = -5 · 8533 X 10-4<0。由此可知，該四 機(jī)兩區(qū)系統(tǒng)滿足矩陣不等式(4)(5)所示的魯棒隨機(jī)穩(wěn)定條件，即此時(shí)系統(tǒng)魯棒隨機(jī)穩(wěn)定。
[0068] 接下來結(jié)合附圖3對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所述系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0069] 如圖3所示，圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，具體可以包括：
[0070] 構(gòu)建模塊，用于根據(jù)狀態(tài)矩陣和隨機(jī)激勵(lì)矩陣建立具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)雙饋 風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)，其中，所述狀態(tài)矩陣包括:確定性部分及不確定性部分；
[0071] 其中，具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)系統(tǒng)表示為如下形式：
[0073] 其中：X(t)eRn為狀態(tài)向量，Rn表示整個(gè)實(shí)數(shù)空間的η維向量; w(t)eR為標(biāo)準(zhǔn)維納 過程，R表示整個(gè)實(shí)數(shù)空間;4。(〇^1^"為狀態(tài)矩陣確定性部分{(〇為隨機(jī)激勵(lì)矩陣^ (t)為狀態(tài)矩陣不確定性部分，即隨機(jī)參數(shù)矩陣，其滿足匹配性條件:Au(t)=MF(t)N，其中： M、N為已知實(shí)矩陣，F(xiàn)(t)為未知實(shí)矩陣，滿足FT(t)F(tKl，I為單位矩陣;t表示時(shí)間;T表示 轉(zhuǎn)置矩陣。
[0074]求解判斷模塊，用于建立含有參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的Lyapunov泛函， 進(jìn)而推導(dǎo)出滿足魯棒隨機(jī)穩(wěn)定性的線性矩陣不等式;將線性矩陣不等式轉(zhuǎn)化為可行性求解 問題，以此判定系統(tǒng)魯棒隨機(jī)是否穩(wěn)定。
[0075]其中，線性矩陣不等式可以表示為：
[0077] Γ =ATP+PA+GTPG+eNTN
[0078] 其中，P為待求對(duì)稱正定矩陣；ε為待求正常數(shù);M、N為已知實(shí)矩陣;T表示轉(zhuǎn)置矩陣； I為單位矩陣;G表示隨機(jī)激勵(lì)矩陣;A為狀態(tài)矩陣，包含狀態(tài)矩陣確定性部分和狀態(tài)矩陣不 確定性部分。
[0079]上述求解判斷模塊對(duì)所述兩個(gè)線性矩陣不等式進(jìn)行求解，得到對(duì)稱正定矩陣P，正 常數(shù)ε，若對(duì)所有容許不確定性，存在對(duì)稱正定矩陣P>〇和正常數(shù)〇〇,使得所述兩個(gè)線性矩 陣不等式都成立:則確定所述參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的魯棒隨機(jī)穩(wěn)定，否則不能 判定是否穩(wěn)定。
[0080] 對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例所述系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)過程，由于上述方法中已有詳細(xì)說明，故 此處不再贅述。
[0081] 綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)及其搭建方 法，利用靈敏度分析方法推導(dǎo)了隨機(jī)參數(shù)與狀態(tài)矩陣元素的解析函數(shù)關(guān)系，構(gòu)造出具有維 納噪聲的參數(shù)隨機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)模型，有效計(jì)及風(fēng)速波動(dòng)引起的激勵(lì)隨機(jī)性和參數(shù)隨機(jī)性;將 電力系統(tǒng)的隨機(jī)穩(wěn)定性問題轉(zhuǎn)化為可行性求解問題，結(jié)果表明該發(fā)明能夠有效判別參數(shù)隨 機(jī)和外部激勵(lì)隨機(jī)共同影響下系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性，適用于復(fù)雜多機(jī)系統(tǒng)。
[0082]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法的全部或部分流程，可以通過計(jì) 算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。其中，所 述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)為磁盤、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體等。
[0083] 雖然已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求 所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且，本申請(qǐng)的范 圍不僅限于說明書所描述的過程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實(shí)施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通 技術(shù)人員從本發(fā)明的公開內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本發(fā)明可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實(shí) 施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來要被開發(fā)的過程、設(shè)備、 手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求旨在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過程、設(shè)備、手 段、方法或者步驟。
[0084] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種考慮參數(shù)隨機(jī)性的雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的搭建方法，其特征在于，包括： 根據(jù)狀態(tài)矩陣和隨機(jī)激勵(lì)矩陣建立具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)， 其中，所述狀態(tài)矩陣包括:確定性部分及不確定性部分； 建立含有參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的Lyapunov泛函，進(jìn)而推導(dǎo)出滿足魯棒隨機(jī) 穩(wěn)定性的線性矩陣不等式； 將線性矩陣不等式轉(zhuǎn)化為可行性求解問題，以此判定所述參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真 系統(tǒng)魯棒隨機(jī)是否穩(wěn)定。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述不確定部分為隨機(jī)參數(shù)矩陣，其表示 為：其中，AKjg虛擬慣量系數(shù)變化量，為是虛擬慣量系數(shù)變化量對(duì)應(yīng)的狀態(tài)矩陣，Δ ΚΡ_Ρα指鎖相環(huán)比例系數(shù)變化量，4^_&指鎖相環(huán)比例系數(shù)變化量對(duì)應(yīng)的狀態(tài)矩陣，η取值范 圍取決于系統(tǒng)中同步發(fā)電機(jī)數(shù)量。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述隨機(jī)激勵(lì)矩陣可以表示為：其中，γ為隨機(jī)激勵(lì)強(qiáng)度，Hc為發(fā)電機(jī)慣性時(shí)間常數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)系統(tǒng)表示為 如下形式：其中：X (t) e Rn為狀態(tài)向量，Rn表示整個(gè)實(shí)數(shù)空間的η維向量;w(t) e R為標(biāo)準(zhǔn)維納過程， R表示整個(gè)實(shí)數(shù)空間;AJt) eRnXn為狀態(tài)矩陣確定性部分;G(t)為隨機(jī)激勵(lì)矩陣;Au(t)為狀 態(tài)矩陣不確定性部分，即隨機(jī)參數(shù)矩陣，其滿足匹配性條件:Au(t)=MF(t)N，其中:M、N為已 知實(shí)矩陣，F(xiàn)(t)為未知實(shí)矩陣，滿足FT(t)F(t)<I，I為單位矩陣；t表示時(shí)間；T表示轉(zhuǎn)置矩 陣。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述線性矩陣不等式表示為：其中，P為待求對(duì)稱正定矩陣；ε為待求正常數(shù);M、N為已知實(shí)矩陣;T表示轉(zhuǎn)置矩陣；I為 單位矩陣;G表示隨機(jī)激勵(lì)矩陣;A為狀態(tài)矩陣，包含狀態(tài)矩陣確定性部分和狀態(tài)矩陣不確定 性部分。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對(duì)所述兩個(gè)線性矩陣不等式進(jìn)行求解，得 到對(duì)稱正定矩陣P，正常數(shù)ε，若對(duì)所有容許不確定性，存在對(duì)稱正定矩陣P>〇和正常數(shù)ε>〇， 使得所述兩個(gè)線性矩陣不等式都成立:則確定所述參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的魯棒 隨機(jī)穩(wěn)定，否則不能判定是否穩(wěn)定。7. -種參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括： 構(gòu)建模塊，用于根據(jù)狀態(tài)矩陣和隨機(jī)激勵(lì)矩陣建立具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電 機(jī)組仿真系統(tǒng)，其中，所述狀態(tài)矩陣包括:確定性部分及不確定性部分； 求解判斷模塊，用于建立含有參數(shù)隨機(jī)雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的Lyapunov泛函，進(jìn)而 推導(dǎo)出滿足魯棒隨機(jī)穩(wěn)定性的線性矩陣不等式;將線性矩陣不等式轉(zhuǎn)化為可行性求解問 題，以此判定系統(tǒng)魯棒隨機(jī)是否穩(wěn)定。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述具有維納噪聲的參數(shù)隨機(jī)系統(tǒng)表示為 如下形式：其中：X (t) e Rn為狀態(tài)向量，Rn表示整個(gè)實(shí)數(shù)空間的n維向量;w(t) e R為標(biāo)準(zhǔn)維納過程， R表示整個(gè)實(shí)數(shù)空間;AJt) eRnXn為狀態(tài)矩陣確定性部分;G(t)為隨機(jī)激勵(lì)矩陣;Au(t)為狀 態(tài)矩陣不確定性部分，即隨機(jī)參數(shù)矩陣，其滿足匹配性條件:Au(t)=MF(t)N，其中:M、N為已 知實(shí)矩陣，F(xiàn)(t)為未知實(shí)矩陣，滿足F T(t)F(t)<I，I為單位矩陣；t表示時(shí)間；T表示轉(zhuǎn)置矩 陣。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述線性矩陣不等式表示為：其中，P為待求對(duì)稱正定矩陣；ε為待求正常數(shù);M、N為已知實(shí)矩陣;T表示轉(zhuǎn)置矩陣；I為 單位矩陣;G表示隨機(jī)激勵(lì)矩陣;A為狀態(tài)矩陣，包含狀態(tài)矩陣確定性部分和狀態(tài)矩陣不確定 性部分。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述求解判斷模塊具體用于，對(duì)所述兩個(gè) 線性矩陣不等式進(jìn)行求解，得到對(duì)稱正定矩陣P，正常數(shù) ε，若對(duì)所有容許不確定性，存在對(duì) 稱正定矩陣Ρ>〇和正常數(shù)〇〇,使得所述兩個(gè)線性矩陣不等式都成立:則確定所述參數(shù)隨機(jī) 雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的魯棒隨機(jī)穩(wěn)定，否則不能判定是否穩(wěn)定。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK106026182SQ201610596619
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月26日
【發(fā)明人】馬靜, 郭鵬, 邱揚(yáng), 張偉波
【申請(qǐng)人】華北電力大學(xué)