基于權(quán)值評估的Lyapunov時(shí)滯穩(wěn)定判據(jù)改進(jìn)方法
發(fā)布時(shí)間:2019-08-12 17:37
【摘要】:在含有時(shí)滯環(huán)節(jié)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中,基于Lyapunov穩(wěn)定理論和線性矩陣不等式(LMI)技術(shù)的時(shí)滯穩(wěn)定判據(jù)被廣泛采用。然而,這類判據(jù)往往存在計(jì)算量大、計(jì)算效率低的問題,尤其在高維系統(tǒng)中計(jì)算效率迅速降低,亟需尋求科學(xué)手段來提高判據(jù)計(jì)算效率。對此,文中借助數(shù)值計(jì)算方法,分析了Lyapunov函數(shù)各構(gòu)成項(xiàng)隨時(shí)間的變化規(guī)律及各項(xiàng)占函數(shù)的權(quán)值,進(jìn)而提出一種通過權(quán)值計(jì)算來甄別Lyapunov函數(shù)冗余項(xiàng)的有效方法。通過剔除冗余項(xiàng),減少了判據(jù)的待求變量數(shù),在不影響判據(jù)保守性前提下,有效提高了計(jì)算效率。最后,通過典型二階時(shí)滯系統(tǒng)和3機(jī)9節(jié)點(diǎn)時(shí)滯系統(tǒng)分別對兩種Lyapunov時(shí)滯穩(wěn)定判據(jù)進(jìn)行簡化改進(jìn),驗(yàn)證了文中方法的有效性。
【圖文】:
的排列順序也可能發(fā)生變化,由此導(dǎo)致冗余項(xiàng)Vredund的構(gòu)成也會(huì)隨之改變。2.2Lyapunov函數(shù)簡化及判據(jù)改進(jìn)在上一環(huán)節(jié)確定Vredund后,可將Lyapunov函數(shù)改寫為保留項(xiàng)Vreserve和冗余項(xiàng)Vredund的和:V(t)=Vreserve(t)+Vredund(t)(11)刪去冗余項(xiàng)后的Lyapunov函數(shù)變?yōu)?V~(t)=Vreserve(t)(12)進(jìn)一步,應(yīng)用簡化后的Lyapunov函數(shù)V~(t),可推導(dǎo)得到改進(jìn)后的時(shí)滯穩(wěn)定判據(jù)。在判據(jù)具體推導(dǎo)過程中,仍可利用原有方法,僅需在對應(yīng)步驟將冗余項(xiàng)剔除即可,因此新判據(jù)推導(dǎo)并不增加額外工作量。圖1給出了基于權(quán)值評估的Lyapunov函數(shù)冗余項(xiàng)甄別及時(shí)滯穩(wěn)定判據(jù)改進(jìn)方法的具體流程。3算例分析本節(jié)將采用二階雙時(shí)滯系統(tǒng)和WSCC3機(jī)9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)來驗(yàn)證所述方法的有效性。3.1算例1采用式(13)所示的典型二階雙時(shí)滯系統(tǒng),應(yīng)用本文方法對文獻(xiàn)[17]中的多時(shí)滯Lyapunov函數(shù)(式(2))進(jìn)行分析。首先確定其冗余項(xiàng),進(jìn)而得到相應(yīng)改進(jìn)穩(wěn)定判據(jù)。圖1基于權(quán)值評估的時(shí)滯穩(wěn)定判據(jù)改進(jìn)方法流程Fig.1Flowchartofimprovementmethodfordelaystabilitycriteriabasedonweightvalueanalysisdx(t)dt=A0x(t)+A1x(t-τ1)+A2x(t-τ2)x(t+ξ)=h(t,ξ)ξ∈[-τm,0),τm=max{τ1,τ2{}(13)式中:x(t)∈R2為狀態(tài)向量;h(t,ξ)為ξ∈[-τm,0)的二維連續(xù)向量值函數(shù),定義了狀態(tài)向量x(t)的歷史軌跡;A0=-2000.[]9,,A1=-1-0.60.[]41,A2=-00.60.[]60。定義如下參數(shù):τnorm=τ21+τi
本文編號(hào):2525858
【圖文】:
的排列順序也可能發(fā)生變化,由此導(dǎo)致冗余項(xiàng)Vredund的構(gòu)成也會(huì)隨之改變。2.2Lyapunov函數(shù)簡化及判據(jù)改進(jìn)在上一環(huán)節(jié)確定Vredund后,可將Lyapunov函數(shù)改寫為保留項(xiàng)Vreserve和冗余項(xiàng)Vredund的和:V(t)=Vreserve(t)+Vredund(t)(11)刪去冗余項(xiàng)后的Lyapunov函數(shù)變?yōu)?V~(t)=Vreserve(t)(12)進(jìn)一步,應(yīng)用簡化后的Lyapunov函數(shù)V~(t),可推導(dǎo)得到改進(jìn)后的時(shí)滯穩(wěn)定判據(jù)。在判據(jù)具體推導(dǎo)過程中,仍可利用原有方法,僅需在對應(yīng)步驟將冗余項(xiàng)剔除即可,因此新判據(jù)推導(dǎo)并不增加額外工作量。圖1給出了基于權(quán)值評估的Lyapunov函數(shù)冗余項(xiàng)甄別及時(shí)滯穩(wěn)定判據(jù)改進(jìn)方法的具體流程。3算例分析本節(jié)將采用二階雙時(shí)滯系統(tǒng)和WSCC3機(jī)9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)來驗(yàn)證所述方法的有效性。3.1算例1采用式(13)所示的典型二階雙時(shí)滯系統(tǒng),應(yīng)用本文方法對文獻(xiàn)[17]中的多時(shí)滯Lyapunov函數(shù)(式(2))進(jìn)行分析。首先確定其冗余項(xiàng),進(jìn)而得到相應(yīng)改進(jìn)穩(wěn)定判據(jù)。圖1基于權(quán)值評估的時(shí)滯穩(wěn)定判據(jù)改進(jìn)方法流程Fig.1Flowchartofimprovementmethodfordelaystabilitycriteriabasedonweightvalueanalysisdx(t)dt=A0x(t)+A1x(t-τ1)+A2x(t-τ2)x(t+ξ)=h(t,ξ)ξ∈[-τm,0),τm=max{τ1,τ2{}(13)式中:x(t)∈R2為狀態(tài)向量;h(t,ξ)為ξ∈[-τm,0)的二維連續(xù)向量值函數(shù),定義了狀態(tài)向量x(t)的歷史軌跡;A0=-2000.[]9,,A1=-1-0.60.[]41,A2=-00.60.[]60。定義如下參數(shù):τnorm=τ21+τi
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