直流微电网分布式控制的时滞稳定化设计

直流微电网中,大部分控制器在设计时未考虑通信延时对系统性能的影响,这可能会导致控制器在实际应用中失效甚至影响系统的稳定性.本文基于一种分布式控制策略,建立了直流微电网系统的时滞模型,重点研究了通信延时对系统稳定性的影响.结合Razumikhin稳定性理论,提出了一种针对时变时滞系统的全时滞稳定性判据.为了更加适用于实际系统,在另一种全时滞稳定性判据的基础上,对系统时滞相关稳定性进行分析,得到保证系统稳定的延时上界,进而给出了一种确定控制参数范围的方法.与传统的将通信延时处理为一阶惯性环节的分析方法相比,基于时滞系统的分析方法更切合实际,为系统的稳定运行提供了一个更宽的时滞范围,提高了系统的可靠性.仿真和实验结果表明本文提出的控制参数设计方法能保证系统在最大延时下的稳定运行.

直流配电系统潮流解的存在性分析

直流配电系统的输电能力受网络拓扑、线路阻抗以及电压等级的限制,当负载需求超过配电网的最大输电功率时,系统将失去平衡点,从而导致电压坍塌。因此,研究潮流解的存在性对保证直流配电系统稳定可靠运行至关重要。该文建立了直流配电系统潮流数学模型,通过闭区间套定理求得了系统存在潮流可行解的充分条件,基于极限的唯一性证明了潮流可行解的唯一性,并提出了一种大范围收敛的潮流解迭代算法,为直流配电系统稳定性研究提供了新的有效途径。另外,该文得到了解析的和基于数值型的平衡点存在性条件。根据解析条件可快速地评估负载接入和电压突变后系统的潮流可行解存在性,大幅度减少了计算量;根据数值型条件可更为准确计算潮流可行解存在的负载上限,降低了存在性条件的保守性。通过算例验证了所得结论的正确性以及所提潮流解迭代算法的有效性。