BE1030275B1 - Method for designing an event-triggered performance-preserved regulator for power systems - Google Patents
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Abstract
La présente invention se situe dans le domaine de la technologie du contrôle automatique de la production et concerne la Méthode de conception d'un régulateur à performance préservée déclenché par un événement pour les systèmes électriques, comprenant les étapes suivantes. construire un modèle en boucle fermée pour la régulation de la fréquence de charge d'un système électrique contenant une incertitude de paramètre ; construire une fonction généralisée de Lyapunov-Krasovskii à discontinuité multiple basée sur le modèle en boucle fermée déclenché par un événement pour la régulation de la fréquence de charge ; et déterminer la stabilité du système électrique contenant une incertitude de paramètre à l'aide d'un critère de stabilité. L'effet de contrôle expérimental de l'invention s'écarte peu de la valeur théorique, ce qui permet non seulement au système d'avoir une stabilité robuste et une forte capacité d'anti-dérèglement, mais aussi de rendre optimal l'indice de performance secondaire prédéfini.The present invention lies in the field of automatic production control technology and relates to the Method of designing an event-triggered performance-preserved regulator for power systems, comprising the following steps. construct a closed-loop model for regulating the charging frequency of a power system containing parameter uncertainty; construct a generalized multiple discontinuity Lyapunov-Krasovskii function based on the event-triggered closed-loop model for charging frequency regulation; and determining the stability of the power system containing parameter uncertainty using a stability criterion. The experimental control effect of the invention deviates little from the theoretical value, which not only allows the system to have robust stability and strong anti-disruption ability, but also to make the index optimal. predefined secondary performance.
Description
1 BE2023/52751 BE2023/5275
Méthode de conception d'un régulateur à performance préservée déclenché par un événement pour les systèmes électriquesMethod for designing an event-triggered performance-preserved regulator for power systems
Domaines techniquesTechnical areas
L'invention appartient au domaine de la technologie de contrôle de la production automatique d'énergie et concerne plus particulièrement la Méthode de conception d'un régulateur à performance préservée déclenché par un événement pour les systèmes électriques.The invention belongs to the field of automatic energy production control technology and more particularly relates to the method of designing an event-triggered performance-preserved regulator for electrical systems.
Technologie de baseCore technology
L'application de la technologie de mesure de phase synchrone et des systèmes de mesure à grande échelle permet la collecte dynamique et synchrone d'informations sur l'ensemble du réseau, ce qui jette les bases de la détection, de la protection et du contrôle à grande échelle des systèmes électriques en réseau, mais pose également certains problèmes. La fréquence de collecte des données par le système de mesure à grande échelle est très élevée, et les unités de mesure de phase ont transmis à une fréquence élevée sans interruption, provoquant l'inondation des canaux de communication par des quantités massives d'informations d'état et de contrôle, etc. qui arrivent au centre de contrôle même lorsque le système électrique fonctionne correctement.The application of synchronous phase measurement technology and large-scale measurement systems enables the dynamic and synchronous collection of information across the entire network, which lays the foundation for detection, protection and control large-scale networked power systems, but also poses some problems. The frequency of data collection by the large-scale measurement system is very high, and the phase measurement units transmitted at a high frequency without interruption, causing the communication channels to be flooded with massive amounts of data information. status and control, etc. which arrive at the control center even when the electrical system is functioning correctly.
La grande quantité de données redondantes téléchargées par les unités d'acquisition ne met pas seulement le système sous pression pour collecter, stocker et traiter les informations, mais augmente également la charge de communication du réseau et empêche les fonctions du centre de contrôle de fonctionner efficacement en temps réel.The large amount of redundant data uploaded by the acquisition units not only puts pressure on the system to collect, store and process the information, but also increases the network communication load and prevents the control center functions from working efficiently in real time.
En outre, avec le développement continu du réseau électrique, l'incertitude dans le système augmente de jour en jour, ce qui affecte sérieusement le fonctionnement sûr et fiable du système électrique. Lors de la conception d'un contrôleur pour un système électrique réel avec des paramètres incertains, on s'attend non seulement à ce que le contrôleur puisse maintenir le système stable, mais aussi à ce que le système ait une grande robustesse.In addition, with the continuous development of the power grid, the uncertainty in the system is increasing day by day, which seriously affects the safe and reliable operation of the power system. When designing a controller for a real power system with uncertain parameters, it is expected not only that the controller can keep the system stable, but also that the system has high robustness.
Toutefois, le matériel de recherche disponible ne tient pas compte de l'incertitude du modèle réel, ce qui se traduit par un modèle inexact du système, et l'effet de contrôle réel peut s'écarter de la valeur théorique et le contrôleur est moins résistant aux interférences.However, the available research material does not take into account the uncertainty of the actual model, which results in an inaccurate model of the system, and the actual control effect may deviate from the theoretical value and the controller is less resistant to interference.
Contenu de l'inventionContent of the invention
Dans cette optique, la présente invention propose une Méthode de conception d'un régulateur à performance préservée déclenché par un événement pour les systèmes électriques afin de résoudre les problèmes techniques mentionnés ci-dessus.With this in mind, the present invention provides a Method for designing an event-triggered performance-preserved regulator for power systems to solve the technical problems mentioned above.
La solution technique de l'invention est la suivante.The technical solution of the invention is as follows.
Méthode de conception d'un régulateur à performance préservée déclenché par un événement pour les systèmes électriques, comprenant les étapes suivantes.Method for designing an event-triggered performance-preserved regulator for power systems, including the following steps.
2 BE2023/52752 BE2023/5275
Construction de modèles en boucle fermée pour le contrôle de la fréquence de charge des systèmes électriques contenant des incertitudes de paramètres.Construction of closed-loop models for load frequency control of power systems containing parameter uncertainties.
Construction de fonctions généralisées discontinues multiples de Lyapunov-Krasovskii basées sur des modèles en boucle fermée déclenchés par des événements pour le contrôle de la fréquence de la charge.Construction of multiple discontinuous generalized Lyapunov-Krasovskii functions based on event-triggered closed-loop models for load frequency control.
Dérivation de critères de stabilité pour les systèmes électriques avec des incertitudes paramétriques basées sur des fonctions généralisées de Lyapunov-Krasovskii à discontinuités multiples.Derivation of stability criteria for power systems with parametric uncertainties based on generalized Lyapunov-Krasovskii functions with multiple discontinuities.
Utilisation de critères de stabilité pour déterminer la stabilité des systèmes électriques contenant des incertitudes de paramètres.Use of stability criteria to determine the stability of power systems containing parameter uncertainties.
Une approche d'inégalité matricielle est utilisée pour dériver les paramètres du contrôleur et obtenir des lois de contrôle préservant les performances et déclenchées par des événements, en partant du principe que les systèmes électriques contenant des paramètres incertains sont stables.A matrix inequality approach is used to derive controller parameters and obtain performance-preserving, event-triggered control laws, assuming that power systems containing uncertain parameters are stable.
De préférence, un modèle en boucle fermée pour le contrôle de la fréquence de charge d'un système électrique contenant des paramètres incertains est construit selon l'équation suivante (1). x(£) =(A+A4)x(f) +(B + AB)u(t;) + FAP, (t) (0 = Cx) © x(f) est le vecteur d'état, X(#) est la dérivée du vecteur d'état du système, A ‚B etC sont les matrices des paramètres du système, A4 et AB sont les modifications des paramètres du système dues aux écarts par rapport aux valeurs nominales des constantes de temps d'inertie du moteur principal et du régulateur de vitesse respectivement, u(/,) est l'entrée de commande du système, AP,(f) est la perturbation de la charge, V({) est le vecteur de sortie du système, 4, est le moment de déclenchement de l'événement et / est le facteur de perturbation de la charge.Preferably, a closed-loop model for controlling the charging frequency of a power system containing uncertain parameters is constructed according to the following equation (1). x(£) =(A+A4)x(f) +(B + AB)u(t;) + FAP, (t) (0 = Cx) © x(f) is the state vector, X( #) is the derivative of the system state vector, A‚B andC are the matrices of the system parameters, A4 and AB are the changes in the system parameters due to deviations from the nominal values of the inertia time constants of the main motor and speed controller respectively, u(/,) is the system control input, AP,(f) is the load disturbance, V({) is the system output vector, 4, is the trigger time of the event and/is the load disturbance factor.
De préférence, la construction d'une fonction généralisée de Lyapunov-Krasovskii discontinue multiple basée sur un modèle en boucle fermée déclenché par événement pour la régulation de la fréquence de la charge, comprend les étapes suivantesPreferably, the construction of a multiple discontinuous generalized Lyapunov-Krasovskii function based on an event-triggered closed-loop model for load frequency regulation comprises the following steps
Définir ex (f) comme l'écart d'état du système, y comme l'indicateur de performance Hs , et les fonctions de décalage temporel 7(#) ,7({)=1—1t, ‚etDefine ex (f) as the system state deviation, y as the performance indicator Hs , and the time shift functions 7(#) ,7({)=1—1t, ‚and
Dont , est l'instant de déclenchement de l'événement ett est l'instant présent.Of which , is the triggering time of the event and is the present time.
Lorsque? e[t, +d,,t,,, +4, ) , l'équation (1) est déformée enWhen? e[t, +d,,t,,, +4, ), equation (1) is distorted into
X(f) = (A+ A4)x(1)+(B+AB)KC[e, (1) + x(t = 7(1))]+ FAP, ©)(f)
3 BE2023/52753 BE2023/5275
En construisant la fonction générique de Lyapunov-Krasovskii à discontinuités multiples selon l'équation (3) ci-dessous, on obtient la fonction générique de Lyapunov-Krasovskii à discontinuités multiples.By constructing the generic Lyapunov-Krasovskii function with multiple discontinuities according to equation (3) below, we obtain the generic Lyapunov-Krasovskii function with multiple discontinuities.
V(1)= YO © 5 DontV(1)= YO © 5 Of which
V(0)=x"(0)Px(t).V(0)=x"(0)Px(t).
ÎÎ
‚0 =| x" (S)Ox(o)ds‚0 =| x" (S)Ox(o)ds
TM t to ; v,0)=|_ | x"s)Rés)dsdv. t-Ty VV t tor t w tor ; v,0)=|_ [ [OS 5)dsvdæw+|" | [X ()S,#(s)dsdvdw tT, SW OV tT, Tag JV _ 2 2 { , T . 1 [ TTM t to ; v,0)=|_ | x"s)Res)dsdv. t-Ty VV t tor t w tor ; v,0)=|_ [ [OS 5)dsvdæw+|" | [X ()S,#(s)dsdvdw tT, SW OV tT, Tag JV _ 2 2 { , T . 1 [ T
V0) = ri], $ YTo)ds LT Ts) -x4)]ds © tr D.V0) = ri], $ YTo)ds LT Ts) -x4)]ds © tr D.
Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes du nouveau systèmeHere are some of the most important features of the new system
DontOf which
PO ,R ,T ,S, ‚5, sont les matrices de poids, "M est la limite supérieure de la fonction de décalage temporel r(t) ‚t. est le moment de déclenchement de l'événement, / est le moment actuel, etX(#) est le vecteur d'état.PO ,R ,T ,S, ‚5, are the weight matrices, "M is the upper limit of the time shift function r(t) ‚t. is the trigger time of the event, / is the time current, andX(#) is the state vector.
De préférence, la dérivation d'un critère de stabilité pour un système électrique contenant une incertitude de paramètre basée sur une fonction généralisée de Lyapunov-Krasovskii à discontinuité multiple, comprenant les étapes suivantesPreferably, deriving a stability criterion for a power system containing parameter uncertainty based on a generalized multiple discontinuity Lyapunov-Krasovskii function, comprising the following steps
La dérivation deW(#) dans l'équation (3) donne l'équation (4), laThe derivation ofW(#) in equation (3) gives equation (4), the
4 BE2023/52754 BE2023/5275
V(1)=2x"(0)PX(1)+x"(1)Ox(1)-x"(t-1,,)Qx(t-—T,;) 2-T . { T . ft) 1, . +7, X (O)RK(1)-— T4, [ X (s)RX(s)ds — T,, [ X (s)RX(s)ds 2V(1)=2x"(0)PX(1)+x"(1)Ox(1)-x"(t-1,,)Qx(t-—T,;) 2-T . { T . ft) 1, . +7,
Ty -T . t tp | t-c(t) pt-rlt) op + OS [ m [ X'(s)S, X(s)dsdv— | u [ 7 (s)S, X(s)dsdv { .T Sx d Ti, .T Cx { V .T Si dsdTy-T. t tp | t-c(t) pt-rlt) op + OS [ m [ u [ 7 (s)S, X(s)dsdv { .T Sx d Ti, .T Cx { V .T Si dsd
Eu D Sd IOS [ot SA dsdh (à)Eu D Sd IOS [ot SA dsdh (to)
ST Sas [RT (Sk (ds + Tik (OTK)ST Sas [RT (Sk (ds + Tik (OTK)
A? 7 - 7 KO -x(£-T(1))] T[x()-x(-T())]HAS? 7 - 7 KO -x(£-T(1))] T[x()-x(-T())]
En définissant a, TO ‚a, €[0,1] , et en appliquant le lemme 1 et le lemme 2 aux termesBy defining a, TO ‚a, €[0,1] , and applying Lemma 1 and Lemma 2 to the terms
TMTM
5, 6, 10 et 14 de Va) de l'équation (4), puis le lemme 3 pour les autres termes, on obtient l'équation (5).5, 6, 10 and 14 of Va) of equation (4), then Lemma 3 for the other terms, we obtain equation (5).
V(t) Ss & (1){Sym(e; PE, +24))+ er Oe, 7 e; Oe, +21 +2 > (TR + 2 2V(t) Ss &(1){Sym(e; PE, +24))+ er Oe, 7 e; Oe, +21 +2 > (TR + 2 2
MS MS, +7), +2) - CT diag2S, 45,25, 45,)G, 2 2 (5) 2 . a A 7 G; diag(2S,,45,,2S,,4S, )G, — Gi HG, —(e - e‚) ze —e, IS; (f)MS MS, +7), +2) - CT diag2S, 45.25, 45,)G, 2 2 (5) 2 . a A 7 G; diag(2S,,45,,2S,,4S, )G, — Gi HG, —(e - e‚) ze —e, IS; (f)
Dont €, = [On I, 0 (8D 0 en } ie {1,2,3,...,9} t) = col{x(t t—T(1 ft a d a A dIncluding €, = [On I, 0 (8D 0 in } ie {1,2,3,...,9} t) = col{x(t t—T(1 ft a d a A d
Sol HO) A Te) 1 t-z(f) 1 t-7(f)Sol HO) A Te) 1 t-z(f) 1 t-7(f)
Of ads Sf Ate OXG)ds,e, (MAP, (0)}Of ads Sf Ate OXG)ds,e, (MAP, (0)}
Ty 7 T4) 7e Ty TI) 74 (a)Ty 7 T4) 7th Ty TI) 74 (a)
Les produits suivants sont parmi les plus courants et les plus populaires au monde. 23 = Ae, - BKCe, — BKCe, + Fe, >, = HD(t)E,e — HD(1)E,KCe, — HD(t)F,KCe,The following products are some of the most common and popular in the world. 23 = Ae, - BKCe, — BKCe, + Fe, >, = HD(t)E,e — HD(1)E,KCe, — HD(t)F,KCe,
He diag{R,3R,5R} V a VT diag{R,3R,5R}He diag{R,3R,5R} V a VT diag{R,3R,5R}
€76, e +e, —2e, e —e, —6e€76, e +e, —2nd, e —e, —6th
G, — 1 2 5 €, 76; e, +e, —2e, e, —e, — 6e, e €, e —e, —3eG, — 1 2 5 €, 76; e, +e, —2nd, e, —e, — 6th, e €, e —e, —3rd
G, — 1 4 5 e, € e, — e, — 3e, e, —e, e, —e, +3eG, — 1 4 5 e, € e, — e, — 3rd, e, —e, e, —e, +3e
G, — 2 4 5 €; — 66 e, — e, +3e,G, — 2 4 5 €; — 66th, — th, +3rd,
Lemma 1 : Pour toute matrice donnée R ES, , supposons qu'il existe une matrice X € R"""Lemma 1: For any given matrix R ES, , suppose that there exists a matrix X € R"""
R XR
5 satisfaisant YR 20 alors l'inégalité suivante est valable. 15 satisfying YR 20 then the following inequality is valid. 1
TR 0 x Rx 1 ll R Vve(0,1) 0 —R 1-v ;TR 0 x Rx 1 ll R Vve(0,1) 0 —R 1-v ;
Lemma 2 : Étant donné une matrice R €S, , pour toute fonction différentiable x : [a,b] + R” , l'inégalité suivante est valable. b 1 +" (@)Rèa)du > 57765 diag(R,3R5R)©, a —aLemma 2: Given a matrix R €S, , for any differentiable function x: [a,b] + R” , the following inequality is valid. b 1 +" (@)Rèa)du > 57765 diag(R,3R5R)©, a —a
DontOf which
6 BE2023/5275 x(a)-x(b) 2 b ©, =| x(b)+x(a)=-— | x(u)du b — a“ 6 b x(b)-x(a)-—[_ 4,5 (W)x(u)du b-av * . u—a6 BE2023/5275 x(a)-x(b) 2 b ©, =| x(b)+x(a)=-— | x(u)du b — a“ 6 b x(b)-x(a)-—[_ 4.5 (W)x(u)du b-av * . u—a
À, (u)=2———1 b-a (a) Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes du nouveau systèmeAt, (u)=2———1 b-a (a) Here are some of the most important features of the new system
Lemma 3 : Pour une matrice R > O définie positivement et une fonction différentiable x) Ive [a, b}} , les inégalités suivantes sont valables. brb, T . T 7. [A (W)RéGOdudv > 9j diag(2R,AR)3, b pv [ [ 17 (u)Rè()dudv > 9! diag(2R,4R)3,Lemma 3: For a positively defined matrix R > O and a differentiable function x) Ive [a, b}}, the following inequalities are valid. brb, T. T 7. [A (W)RéGOdudv > 9j diag(2R,AR)3, b pv [ [ 17 (u)Rè()dudv > 9! diag(2R,4R)3,
Dont 1 b x(h) = — | x(u)duIncluding 1 b x(h) = — | x(u)du
G = b—aG = b—a
Le 1 b 3 b > (B) | x(u)du | À ,(U)x(u)du (b)-— fx) —— [A (x) 1 b x(a)-— [ x(u)du b—a 0 4= x(a)-— [lada + 3 [205 (ed b—a va bah “*The 1 b 3 b > (B) | x(u)du | At ,(U)x(u)du (b)-— fx) —— [A (x) 1 b x(a)-— [ x(u)du b—a 0 4= x(a)-— [ lada + 3 [205 (ed b—a va bah “*
Définir le mécanisme de déclenchement des événements discrets comme dans l'équation (6) ci-dessous. ben = 1, + Min{((+Dh|[xG,)=x(, JF O[x(1,)=x(4,)]2 âc” (1, )Ox )} (6)Define the triggering mechanism for discrete events as in equation (6) below. ben = 1, + Min{((+Dh|[xG,)=x(, JF O[x(1,)=x(4,)]2 âc” (1, )Ox )} (6)
Dont i, =t, +(1+ Dh est l'instant présent. {, est le moment où le dernier événement a été déclenché. h est la période d'échantillonnage.Of which i, =t, +(1+ Dh is the present time. {, is the time when the last event was triggered. h is the sampling period.
7 BE2023/5275 est le nombre d'intervalles de cycle entre le dernier déclenchement et le moment actuel où un échantillon a été prélevé mais n'a pas provoqué de déclenchement. ©) est la matrice de déclenchement.7 BE2023/5275 is the number of cycle intervals between the last trigger and the current time when a sample was taken but did not cause a trigger. ©) is the trigger matrix.
En appliquant le principe de l'équation (6) à l'équation (5), on obtient l'équation suivante (M.By applying the principle of equation (6) to equation (5), we obtain the following equation (M.
V(1)< OLE (0) = y" (Dy) + 7° APE (MAP (1) - (7) x°(0)ZX(0)=[x(t=1(1))+e, (I (KC) Z,(KC)[x(t=7(1))+e,(1)]V(1)< OLE (0) = y" (Dy) + 7° APE (MAP (1) - (7) x°(0)ZX(0)=[x(t=1(1))+e , (I (KC) Z,(KC)[x(t=7(1))+e,(1)]
DontOf which
II, = ee = rele, + Sym(e{ P(Z,, +2, ))+e/ Oe, — ef Oe, 2 2II, = ee = rele, + Sym(e{ P(Z,, +2, ))+e/ Oe, — ef Oe, 2 2
T TT T
+ (X; + 3) (TR + 55 + = 5. + Ty TE; + 2) 7+ (X; + 3) (TR + 55 + = 5. + Ty TE; + 2) 7
G! diag(2S,,4S,,25,,4S,)G, = GT diag(28, 48, 28,45, )G, - 2 — AG! diag(2S,,4S,,25,,4S,)G, = GT diag(28, 48, 28,45, )G, - 2 — A
G/ HG, —(e —e,)" 7 "6 —e,)+ô(e, +e,) C'OC(e, +e,)- e, CTQCe, + e Ze, +(e, +eg) (KC) Z,(KC)T(e, +e,)G/ HG, —(e —e,)" 7 "6 —e,)+ô(e, +e,) C OC(e, +e,)- e, CTQCe, + e Ze, +(e , +eg) (KC) Z,(KC)T(e, +e,)
Pour ll, , utilisez le lemme 4 lorsque l'inégalité suivante est respectée II, < 0For ll, , use Lemma 4 when the following inequality is respected II, < 0
I, * * * * * * * *I, * * * * * * * *
F* Pe, _ y’I * * * * * * *F* Pe, _ y’I * * * * * * *
RE +5) TRE OR HH #4 + 8 2 2RE +5) TRE OR HH #4 + 8 2 2
SE +2) us 0 a S, * * * * *SE +2) us 0 a S, * * * * *
V2 V2 5 PS0 +23) SF 0 0 —S, * * * * |<0 (82)V2 V2 5 PS0 +23) SF 0 0 —S, * * * * |<0 (82)
T,T(E,+E») TIEF 0 0 0 -T #* * * 1T,T(E,+E») TIEF 0 0 0 -T #* * * 1
Zie 0 0 0 0 0 —- * * 1Zie 0 0 0 0 0 —- * * 1
Z}KC(e,+ez) 0 0 0 0 0 0 II *Z}KC(e,+ez) 0 0 0 0 0 0 II *
Ce, 0 0 0 0 0 0 0 —!This, 0 0 0 0 0 0 0 —!
DontOf which
8 BE2023/52758 BE2023/5275
T T T T4;T T T T4;
IL, = Sym(e, P(X, +X,,))+e, Oe, —e; Oe, — G, diag(2S,,4S,,2S,,4S,)G, 2IL, = Sym(e, P(X, +X,,))+e, Oe, —e; Oe, — G, diag(2S,,4S,,2S,,4S,)G, 2
G'diag(2S,,48,,28, 48,)G, —(e —e,) T(e —e,)-G'HG —e; CTQC -G; diag(2S,,4S,,2S,,4S,)G; — (€ — €) 4 (e —e,)—G; 1768 &G'diag(2S,,48,,28, 48,)G, —(e —e,) T(e —e,)-G'HG —e; CTQC-G; diag(2S,,4S,,2S,,4S,)G; — (€ — €) 4 (e —e,)—G; 1768 &
TATTAT
+ô(e, +e,) C OC(e, +5) >, = Ae, — BKCe, — BKCe,+ô(e, +e,) C OC(e, +5) >, = Ae, — BKCe, — BKCe,
Lemma 4 : Complément de Schur d'une matrice Pour une matrice symétrique donnéeLemma 4: Schur complement of a matrix For a given symmetric matrix
Su Sr | . . . 2 .Su Sr | . . . 2.
S= ss ‚où Si est de dimension r x r, les trois conditions suivantes sont équivalentes. 21 22S= ss ‚where Si is of dimension r x r, the following three conditions are equivalent. 21 22
DD S<0 . (2) Sir <0,8,,-S,,5;18,, <0 (a) Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes de la nouvelle version de la nouvelle version. (3) S, <0,8,,-S,,$3;$;; <0 (a) Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes de la nouvelle version de la nouvelle version.DD S<0. (2) Sir <0,8,,-S,,5;18,, <0 (a) Here are some of the most important features of the new version of the new version. (3) S, <0.8,,-S,,$3;$;; <0 (a) Here are some of the most important features of the new version of the new version.
En transformant l'inégalité (8a) en équation (8b), on obtient le résultat suivantBy transforming inequality (8a) into equation (8b), we obtain the following result
IL; * * * * * * * *HE; * * * * * * * *
F"Pe, VI * * * * * * *F"Pe, VI * * * * * * *
T,RE, T,RF _R * * * * * *T,RE, T,RF _R * * * * * *
Ds: Pas 0 Sj * * kkkDs: Not 0 Sj * * kkk
Duss. Drs, 0 0 -S, #* #* # #* +Duss. Drs, 0 0 -S, #* #* # #* +
T,T Es T,,TF 0 00 00 -T * * * 1T,T Es T,,TF 0 00 00 -T * * * 1
Zie, 0 0 0 0 0 — * * (8b) 1Zie, 0 0 0 0 0 — * * (8b) 1
Z2KC(e, +e;) 0 60 0 0 0 0 -/ *Z2KC(e, +e;) 0 60 0 0 0 0 -/ *
Ce, 0 60 0 0 0 0 0-1This, 0 60 0 0 0 0 0-1
Sym(F" PZ) & kok # # # # # 0 Q * #* * # # # #Sym(F" PZ) & kok # # # # # 0 Q * #* * # # # #
TRX 0 0 * #* * * * * rsz, 0 0 0 #* * * * * 0TRX 0 0 * #* * * * * rsz, 0 0 0 #* * * * * 0
Lisz, 0000Lisa, 0000
T,TE, 00000 * * * 0 000000 * * 0 0000000 * 0 00000000 .T,TE, 00000 * * * 0 000000 * * 0 0000000 * 0 00000000 .
Transformer le deuxième terme du côté gauche de l'inégalité (8b) en l'équation suivante (9).Transform the second term on the left side of inequality (8b) into the following equation (9).
9 BE2023/52759 BE2023/5275
Sym( FT PZ) & ok ok ok ok * * * 0 0 XK * * * + * t, RE, 0 Q * * * * * *Sym( FT PZ) & ok ok ok ok * * * 0 0 XK * * * + * t, RE, 0 Q * * * * * *
V2V2
PR > 0 0 0 * * * * *PR > 0 0 0 * * * * *
V2 = 7 Tu5: > 0 000 * * * *V2 = 7 Tu5: > 0 000 * * * *
Tyl Na 0 0000°* * * 0 0 0 0 0 0 O0 ** 0 0000000 * 0 00000000 el PH (9) 0 tu RH 2Tyl Na 0 0000°* * * 0 0 0 0 0 0 O0 ** 0 0000000 * 0 00000000 el PH (9) 0 tu RH 2
DSHDSH
Sym{ V2 D(t) [Fe -F,KCe, —-F,KCe, 0000000 0] — 75H 2 tu IH 0 0 0Sym{ V2 D(t) [Fe -F,KCe, —-F,KCe, 0000000 0] — 75H 2 tu IH 0 0 0
Après avoir remplacé le deuxième terme du côté gauche de l'inégalité (8b) par l'équation (9), on peut finalement la déformer en équations (10) et (11) en appliquant le lemme 4 et le lemme 5. diag{R+S, 3(R+S,) S(R+S,} V 0 . >U(10 y" diag{R+S, AR+S,) 5(R+SH|7 09After replacing the second term on the left side of inequality (8b) with equation (9), we can finally deform it into equations (10) and (11) by applying Lemma 4 and Lemma 5. diag{ R+S, 3(R+S,) S(R+S,} V 0 . >U(10 y" diag{R+S, AR+S,) 5(R+SH|7 09
IL, * * * * * * * * * *HE, * * * * * * * * * *
F"Pe, 7 * * * * x + * * *F"Pe, 7 * * * * x + * * *
TRE, T,RF —R * * * x x x * + rsz, Lose 0 -S, * * * + * * * any ss. Bes 0 0 -S, * tkTRE, T,RF —R * * * x x x * + rsz, Lose 0 -S, * * * + * * * any ss. Bes 0 0 -S, * tk
TTE, T,TF 0 0 0 -T xxx |<ÛTTE, T,TF 0 0 0 -T xxx |<Û
Zèe, 0 0 0 0 001 * + # *Zèe, 0 0 0 0 001 * + # *
Z?KC(e, +eg) 0 0 0 0 0 07 #* # *# oH" Pe, 0 ot, HR Lords, Lords, OT,HT 0 O0 07 #* *Z?KC(e, +eg) 0 0 0 0 0 07 #* # *# oH" Pe, 0 ot, HR Lords, Lords, OT,HT 0 O0 07 #* *
Eee — E,KCe, — F,KCe, 0 0 0 0 0 0 0 0 -d *Eee — E,KCe, — F,KCe, 0 0 0 0 0 0 0 0 -d *
Ce, 0 0 0 0 0 00 0 0-7 où le lemme 5 se lit comme suit : étant donné une matrice de dimensions appropriées Z =Ce, 0 0 0 0 0 00 0 0-7 where Lemma 5 reads: given a matrix of appropriate dimensions Z =
10 BE2023/527510 BE2023/5275
ZI, Het E, les inégalités suivantes sont satisfaitesZI, Het E, the following inequalities are satisfied
Z+HD(T)E+E" D'(T)H" <0Z+HD(T)E+E" D'(T)H" <0
Pour tout D(t) satisfaisant D" (t)D(t) <1, il existe un scalaire 6 > 0 , tel que l'inégalité suivante se vérifie.For any D(t) satisfying D" (t)D(t) <1, there exists a scalar 6 > 0, such that the following inequality holds.
Z+0 HH +0 E<0 €, = [On I, O0 (8-1) Open ]Z+0 HH +0 E<0 €, = [On I, O0 (8-1) Open ]
IT, =Symfe; PL,)—G, diag{25,,45,,25,,4S, }G, —G; diag{2S,,45,,25,,48,}G, +e Oe, _ ? ; et —e;Qe, —G{ HG, —e; C'OCe, + Ê(e, +e,)"C"OC(e, +e,)—(e —e,)" ZT —e,) >, = Ae, — BKCe, — BKCe, >, = Ae, - BKCe, — BKCe, + Fe, 2. = HD(t)E,e, — HD(t)E, KCe, — HD(t)F, KCe, ñ diag{R,32,5R} V a VT diag{R,3R,5R} €76, ete, —2e,IT, =Symfe; PL,)—G, diag{25,,45,,25,,4S, }G, —G; diag{2S,,45,,25,,48,}G, +e Oe, _ ? ; and —e;Qe, —G{ HG, —e; C'OCe, + Ê(e, +e,)"C"OC(e, +e,)—(e —e,)" ZT —e,) >, = Ae, — BKCe, — BKCe, >, = Ae, - BKCe, — BKCe, + Fe, 2. = HD(t)E,e, — HD(t)E, KCe, — HD(t)F, KCe, ñ diag{R,32,5R} V a VT diag{R,3R,5R} €76, summer, —2nd,
G = ee, — 6e, & 76; e‚ te, 2e, e‚—e, — 6e, ee,G = ee, — 6e, &76; e‚ te, 2nd, e‚—e, — 6th, ee,
G,- e, — e, — 3e, 6, 64 e, — e, —3e,G,- e, — e, — 3rd, 6, 64 e, — e, —3rd,
11 BE2023/5275 e‚ —e, e, —e, +3e11 BE2023/5275 e‚ —e, e, —e, +3e
G, — 2 4 5 6 e, — e, + 3e, (a) Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes du nouveau systèmeG, — 2 4 5 6 e, — e, + 3e, (a) Here are some of the most important features of the new system
En supposant que l'inégalité (10) (11) tient, nous avons IT, < 0 ‚ alors le premier terme à droite du signe d'inégalité de l'inégalité (7) est une valeur inférieure à 0. En supprimant le > premier terme à droite du signe d'inégalité de l'inégalité (7), l'équation tient toujours, et nous avonsAssuming that inequality (10)(11) holds, we have IT, < 0‚ then the first term to the right of the inequality sign of inequality (7) is a value less than 0. Removing the > first term to the right of the inequality sign of inequality (7), the equation still holds, and we have
T 2 DT TT 2 DT T
V(OS-y ()y()+7 AP (MAP) x (ZX)V(OS-y ()y()+7 AP (MAP) x (ZX)
T T xl) +, (I (KC) ZK) T0) te] 9) > [4 + fr + Tp) =[0, ®) V(t)T T xl) +, (I (KC) ZK) T0) te] 9) > [4 + fr + Tp) =[0, ®) V(t)
D'après k=0 ‚ x(t) est continue sur t et est continue sur t, ce qui donne l'équation suivante (13)According to k=0 ‚ x(t) is continuous on t and is continuous on t, which gives the following equation (13)
T 2 DT TT 2 DT T
V(00)-V(0)< [-y (y) + AP (MAR (1) x (2x0) 0 (13) —[x(-1())+e, (OT (KC) Z,(KC)[x(t -1(1))+e, (E)IdtV(00)-V(0)< [-y (y) + AP (MAR (1) x (2x0) 0 (13) —[x(-1())+e, (OT (KC) Z, (KC)[x(t -1(1))+e, (E)Idt
Avec des conditions initiales nulles, on obtient l'équation suivante.With zero initial conditions, we obtain the following equation.
T 2 DT [EyTOy@ +77 AP! (DAP (Dlt 20 0 (a) Voici quelques-unes des caracteristiques les plus importantes du nouveau systeme alors pour tout AP (1) € [0,+æ) non nul et tout indice de performance y, |» Ol, sy |A? GI ‚ lorsque AP;(1)=0 , il existe une constante £ > 0 pour *() #0 telle queT 2 DT [EyTOy@ +77 AP! (DAP (Dlt 20 0 (a) Here are some of the most important characteristics of the new system then for any AP (1) € [0,+æ) non-zero and any performance index y, |» Ol, sy | A? GI ‚ when AP;(1)=0 , there exists a constant £ > 0 for *() #0 such that
Va.x()) < cell, ‚ le système est asymptotiquement stable et a une limite paramétrique H .Va.x()) < cell, ‚ the system is asymptotically stable and has a parametric limit H.
Définir l'indicateur de performance secondaire pour les systèmes électriques dont les paramètres sont incertains comme dans l'équation (14).Define the secondary performance indicator for power systems whose parameters are uncertain as in equation (14).
12 BE2023/527512 BE2023/5275
OT TOT T
J= [ (OZD) +4" (DZ u()]dt (14) où Z1 , Z2 est la matrice définie positive représentant les poids énergétiques du système etJ= [ (OZD) +4" (DZ u()]dt (14) where Z1, Z2 is the positive definite matrix representing the energy weights of the system and
J est la somme de l'accumulation de l'énergie d'état et de la consommation de l'énergie de contrôle tout au long du processus de contrôle.J is the sum of state energy accumulation and control energy consumption throughout the control process.
La stabilisation progressive du système se traduit par l'équation (15) suivanteThe progressive stabilization of the system results in the following equation (15)
V(o)=0(15)V(o)=0(15)
En substituant l'équation (15) à l'équation (13), on obtient l'équation (16), la -V(0)< fs” (y) + APE MAP MO =x"()ZX(0) 0 (16) xt 70) +e (OJ (KC) Z,(KC)[x( = 7(0))+e, (IrSubstituting equation (15) into equation (13), we obtain equation (16), the -V(0)< fs” (y) + APE MAP MO =x"()ZX(0) 0 (16) xt 70) +e (OJ (KC) Z,(KC)[x( = 7(0))+e, (Ir
En déformant l'équation (16) pour obtenir l'équation (17), on obtient le résultat suivant [102 x0) +0" Zu = [ x (07 X0)+[X(@=7())+e; (OT (KC) Z (KOK = 1(1))+e, Bd < © 2By distorting equation (16) to obtain equation (17), we obtain the following result [102 x0) +0" Zu = [ x (07 X0)+[X(@=7())+e; (OT (KC) Z (KOK = 1(1))+e, Bd < © 2
VOR ESTOY APT MAP (Dt <V(0) +7" ]AP, | aVOR ESTOY APT MAP (Dt <V(0) +7" ]AP, | a
Transformer V,(f) dans l'équation (3) comme suit, 2 2 ft, T . 7 { TTransform V,(f) into equation (3) as follows, 2 2 ft, T . 7 { T
V0 =|, #(9)7ts)ds <= |, Palo) = GIF Tas) = xt, Yes k k 2 (ff T . T° / T = [ ot TS)" [ EG) = 10 = OT Tas) = x OsV0 =|, #(9)7ts)ds <= |, Palo) = GIF Tas) = xt, Yes k k 2 (ff T . T° / T = [ ot TS)" [ EG) = 10 = OT Tas) = x Bones
Puisque 1(0) = 0, il s'ensuit que l'équation (18), la 2 0 T . a 0 TSince 1(0) = 0, it follows that equation (18), the 2 0 T . at 0 T
V,(0)=Tw Le Xx (s)TX(s)ds = Leo") —x(-T(0))] 7[x(s)— x(=7(0))]ds = 0 (18) 2 2V,(0)=Tw Le Xx (s)TX(s)ds = Leo") —x(-T(0))] 7[x(s)— (18) 2 2
J<V(0)+77|AP O)|, = x" (0)Px(0)+ [* x" (S)Ox(s)ds +7, [+ ORidsde | [| [ +" ()SA0S)dschvdw ff (SAG) dscvdw +" AP, Of; = 77 (a) Voici quelques-unes des caracteristiques les plus importantes de la nouvelle version de laJ<V(0)+77|AP O)|, = x" (0)Px(0)+ [* x" (S)Ox(s)ds +7, [+ ORidsde | [| [ +" ()SA0S)dschvdw ff (SAG) dscvdw +" AP, Of; = 77 (a) Here are some of the most important features of the new version of the
13 BE2023/5275 nouvelle version.13 BE2023/5275 new version.
Un nouveau critère de stabilité dépendant du décalage temporel et moins conservateur a été obtenu comme suit.A new time lag-dependent and less conservative stability criterion was obtained as follows.
Étant donné & 7>Û et un gain de contrôleur K, pour un système électrique avec incertitude des paramètres, s'il existe des matrices définies positives P ,O ,R ,T ,S, ,S, ‚et des matrices V € R°*"*" telles que les équations suivantes (19) et (20) sont valables diag{R+S, 3R+S,) S(R+S,)} V 009) > y" diag{R+S, 3R+S,) S(R+S,)}Given & 7>Û and a controller gain K, for a power system with parameter uncertainty, if there exist positive definite matrices P ,O ,R ,T ,S, ,S, ‚and matrices V € R °*"*" such that the following equations (19) and (20) are valid diag{R+S, 3R+S,) S(R+S,)} V 009) > y" diag{R+S, 3R+S,) S(R+S,)}
IL, * * * * * * * * * *HE, * * * * * * * * * *
F"Pe, „VI * * * * * * * * *F"Pe, „VI * * * * * * * * *
TR >; TRF —R * * * * * * * *TR >; TRF —R * * * * * * * *
J2 2 ruse, SuSE 0 -S, * * + + + * *| 20)J2 2 trick, SuSE 0 -S, * * + + + * *| 20)
Ps, se 0 0 -S, * #40 # + +Ps, se 0 0 -S, * #40 # + +
TTE, TyTF 0 0 0 To * #* + *|<0TTE, TyTF 0 0 0 TB * #* + *|<0
Zie, 0 0 0 0 0 Jot ok # #Zie, 0 0 0 0 0 Jot ok # #
ZIKC(e, tes) 0 0 0 0 0 0 0 #* # # oH” Pe, 0 or, HR Lords, Lords, or,HT 0 0 -ol * *ZIKC(e, tes) 0 0 0 0 0 0 0 #* # # oH” Pe, 0 or, HR Lords, Lords, or,HT 0 0 -ol * *
E,e, — F,KCe, - F,KCe, 0 0 0 0 0 00 0 -di *E,e, — F,KCe, - F,KCe, 0 0 0 0 0 00 0 -di *
Ce, 0 0 0 0 0 00 0 0 +7This, 0 0 0 0 0 00 0 0 +7
Le système électrique contenant une incertitude sur les paramètres est alors asymptotiquement stable et la performance secondaire correspondante satisfait : J < J” ,The electrical system containing uncertainty on the parameters is then asymptotically stable and the corresponding secondary performance satisfies: J < J”,
Dont x 0 0 po / 0 Foro /Of which x 0 0 po / 0 Foro /
J = x"(0)Px(0) + f x'(s)Ox(s)ds+T, f Í x” (s)Rt(s)dsdv + [ Í Í (SS t(s)dsdvdw 0 w 0. - 2 + f IN Í X(s)S,x(s)dsdvdw +7 |AP, Of,J = x"(0)Px(0) + f x'(s)Ox(s)ds+T, f Í x” (s)Rt(s)dsdv + [ Í Í (SS t(s)dsdvdw 0 w 0. - 2 + f IN Í X(s)S,x(s)dsdvdw +7 |AP, Of,
De préférence, l'utilisation de critères de stabilité pour déterminer la stabilité d'un système électrique contenant des paramètres incertains, comprenant les étapes suivantes.Preferably, the use of stability criteria to determine the stability of a power system containing uncertain parameters, comprising the following steps.
Définir . X, = P"Define . X, = P"
Multipliez l'inégalité (19) à l'envers et à l'endroit par diag { X,,%, XX, XX, } et multipliez l'inégalité (20) à l'envers et à l'endroit par diag (XX, XX XX X XL ROSS ,T ",I,I,1,1,1 } et apportez les modifications suivantes aux variables de la matrice.Multiply inequality (19) backwards and right sides by diag { , XX XX
14 BE2023/527514 BE2023/5275
Q=X OX, R= X RX, 8, = XS XS, = XS, XQ=X OX, R=
A — A — T —A — A — T —
DS ATX Q= X,C QCX,, X, = KCX, (a) Voici quelques-unes des caracteristiques les plus importantes de la nouvelle version de la nouvelle version.DS ATX Q= X,C QCX,,
L'application du lemme 4 et du lemme 6 aux deux inégalités après la transformation donne les équations (21) et (22) : diaglPf +5 AR +5) 5(R +5 V auf +5 a D 5(@ + 3) 11 A A 1>0 En ÿ diaglf +5, AP +5) 5(R +5)Applying Lemma 4 and Lemma 6 to the two inequalities after the transformation gives equations (21) and (22): diaglPf +5 AR +5) 5(R +5 V auf +5 a D 5(@ + 3 ) 11 A A 1>0 En ÿ diaglf +5, AP +5) 5(R +5)
IL, * * * * * * + * * *IT, * * * * * * + * * *
F'e, I * * * * + + * * *F'e, I * * * * + + * * *
T, X, T,F R —2X, * * * * 0% +# * okT,X,T,F R —2X, * * * * 0% +# * ok
Lt rr 0 5-24, * * EEE (22)Lt rr 0 5-24, * * EEE (22)
Ls, rr 0 0 S, —2X, * * *%* * xxLs, rr 0 0 S, —2X, * * *%* * xx
Ty, zu 0 0 0 T-2X, * * * * *|<0Ty, zu 0 0 0 T-2X, * * * * *|<0
Z?X,e, 0 0 0 0 01 * * #* *#Z?X,e, 0 0 0 0 01 * * #* *#
Z2X,(e, +e;) 0 0 0 0 0 017 * ox * oH"e 0 ot,H'R Lord Lord or,H* 0 0 ol * *Z2X,(e, +e;) 0 0 0 0 0 017 * ox * oH"e 0 ot,H'R Lord Lord or,H* 0 0 ol * *
E,X;e, -E,X,e, -E,X,e, 0 0 0 0 0 00 0 ol *E,X;e, -E,X,e, -E,X,e, 0 0 0 0 0 00 0 ol *
Ce, 0 0 0 0 0 00 0 0 7This, 0 0 0 0 0 00 0 0 7
Dont e =|0 I, 0, Ô ie {1,2,3,...,9 ‚Tl ee n° PSN NXMara b (123,29) (a) Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes du nouveau systèmeOf which e =|0 I, 0, Ô ie {1,2,3,...,9 ‚Tl ee n° PSN NXMara b (123,29) (a) Here are some of the most important features of the new system
IT, =Sym(e'$,)-G1 diag{25,,45,,2$,,45,}G, -G! diag{25,,48,,25,,4$,}G, + el Oe,IT, =Sym(e'$,)-G1 diag{25,,45,,2$,,45,}G, -G! diag{25,,48,,25,,4$,}G, + el Oe,
A A A A A? A —e, Qe, -G/ HG, — eg Qe, +Ô(e, +e,)" Ole, +e)-(e 6) ze —e,) >, = AX,e, — BX,e, — BX,e,A A A A A? A —e, Qe, -G/ HG, — eg Qe, +Ô(e, +e,)" Ole, +e)-(e 6) ze —e,) >, = AX,e, — BX, e, — BX,e,
An diag{R,3R5R} VAn diag{R,3R5R} V
PT diag{R,3R,5R}PT diag{R,3R,5R}
Lemma 6 : Pour toute matrice définie positive R > 0 et une matrice symétrique X , nous avons. —XR'X < p’R-2pXLemma 6: For any positive definite matrix R > 0 and a symmetric matrix X, we have. —XR’X < p’R-2pX
15 BE2023/5275 où p est un nombre réel positif quelconque.15 BE2023/5275 where p is any positive real number.
Dans le cadre du mécanisme de communication déclenché par un événement, étant donné 6, % Ty >O , le tableau défini positif Z1 , Z2 , le système électrique contenant l'incertitude des paramètres est asymptotiquement stable lorsqu'il existe des matrices définies positives réellesUnder the event-triggered communication mechanism, given 6, % Ty >O , the positive definite array Z1 , Z2 , the power system containing parameter uncertainty is asymptotically stable when there exist real positive definite matrices
X, Ô ‚RT $, ‚i=L2 et des matrices réelles” et Xb telles que les équations (21) et (22) sont valables.X, Ô ‚RT $, ‚i=L2 and real matrices” and Xb such that equations (21) and (22) are valid.
De préférence, les paramètres du régulateur sont dérivés à l'aide d'une méthode d'inégalité matricielle afin d'obtenir une loi de régulation à déclenchement événementiel préservant les performances, comprenant les étapes suivantesPreferably, the regulator parameters are derived using a matrix inequality method to obtain a performance-preserving event-triggered control law, comprising the following steps
Définir le modèle de contrôleur préservant les performances comme suit u=-KCx(t,) (23)Define the performance-preserving controller model as follows u=-KCx(t,) (23)
DontOf which
K=X ‚lt CX 1 y C est la matrice des parametres du systeme.K=X ‚lt CX 1 y C is the matrix of the system parameters.
Les parametres X 1 et X. 2 du régulateur à performance préservée sont obtenus en resolvant les Eqs. (21) et (22) avec le solveur LMI, et le régulateur à performance préservée est obtenu en substituant À 1 et X 2 dans l'Eq. (23), et la limite supérieure de l'indice de performance préservée du régulateur à performance préservée est J*.The parameters X 1 and X. 2 of the performance-preserved regulator are obtained by solving Eqs. (21) and (22) with the LMI solver, and the performance-preserved regulator is obtained by substituting À 1 and X 2 into Eq. (23), and the upper limit of the preserved performance index of the performance-preserved regulator is J*.
POT (TÔ (ds +, [TATRA Rs dd eu my dv + ATS X dsdvdw+[* |” [3 (XS, AT 3(s)dsdvdw + 77 |AP, (Of, rjg dw dv or Jr dvPOT (TÔ (ds +, [TATRA Rs dd eu my dv + ATS
La Méthode de conception d'un régulateur à performance préservée déclenché par un événement pour les systèmes électriques, fournie par la présente invention, prend en compte l'incertitude des paramètres du système et obtient un modèle de système. L'effet de contrôle expérimental de son contrôleur présente un faible écart par rapport à la valeur théorique, ce qui rend non seulement le système robuste et stable et résistant aux interférences, mais rend également l'indice de performance secondaire prédéfini optimal, ce qui peut réduire la pression de transmission du réseau de communication et économiser les ressources limitées de la bande passante du réseau.The method for designing an event-triggered performance-preserved regulator for power systems provided by the present invention takes into account the uncertainty of system parameters and obtains a system model. The experimental control effect of its controller has a small deviation from the theoretical value, which not only makes the system robust and stable and resistant to interference, but also makes the preset secondary performance index optimal, which can reduce the transmission pressure of the communication network and save the limited resources of network bandwidth.
IllustrationsIllustrations
La figure 1 est un organigramme de la conception de la présente invention.Figure 1 is a flowchart of the design of the present invention.
16 BE2023/527516 BE2023/5275
La figure 2 est un modèle du système de contrôle du mode de réalisation 1 de la présente invention. (a) La figure 3 montre la réponse à l'écart de fréquence du système dans le cas où la condition initiale de l'état x(t) est constante dans le mode de réalisation 1 de la présente invention.Figure 2 is a model of the control system of Embodiment 1 of the present invention. (a) Figure 3 shows the frequency deviation response of the system in the case where the initial condition of state x(t) is constant in Embodiment 1 of the present invention.
La figure 4 montre la réponse à l'écart de fréquence du système dans le cas de la condition initiale de l'état x(t) dans le mode de réalisation 1 de la présente invention, en fonction du temps.Figure 4 shows the frequency deviation response of the system in the case of the initial condition of state x(t) in Embodiment 1 of the present invention, as a function of time.
Mise en œuvre spécifiqueSpecific implementation
La présente invention fournit une Méthode de conception d'un régulateur à performance préservée déclenché par un événement pour les systèmes électriques, afin de rendre plus clairs l'objectif, les solutions techniques et les avantages de la présente application. Afin de rendre plus clairs l'objectif, les solutions techniques et les avantages du présent mode de réalisation, les solutions techniques de ce mode de réalisation seront décrites plus en détail ci-dessous, en conjonction avec les dessins qui l'accompagnent. Dans les dessins d'accompagnement, les désignations identiques ou similaires du début à la fin indiquent des composants identiques ou similaires ou des composants ayant des fonctions identiques ou similaires. Les modes de réalisation décrits ne constituent qu'une partie des modes de réalisation de la présente demande et non leur totalité. Les modes de réalisation décrits ci-dessous en référence aux dessins qui les accompagnent sont exemplaires et sont destinés à être utilisés pour expliquer la présente application et ne doivent pas être interprétés comme limitant la présente application. Sur la base des modes de réalisation décrits dans la présente demande, tous les autres modes de réalisation obtenus sans travail créatif par une personne ayant des compétences ordinaires dans l'art entrent dans le champ d'application de la protection de la présente demande. Les modes de réalisation de la présente demande sont décrits en détail ci-dessous en relation avec les dessins qui l'accompagnent.The present invention provides a Method for designing an event-triggered performance-preserved regulator for power systems, to make the objective, technical solutions and advantages of the present application clearer. In order to make the purpose, technical solutions and advantages of the present embodiment more clear, the technical solutions of this embodiment will be described in more detail below, in conjunction with the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the same or similar designations from start to finish indicate the same or similar components or components with the same or similar functions. The embodiments described constitute only part of the embodiments of the present application and not their entirety. The embodiments described below with reference to the accompanying drawings are exemplary and are intended to be used to explain the present application and should not be construed as limiting the present application. Based on the embodiments described in the present application, all other embodiments obtained without creative work by a person having ordinary skill in the art fall within the scope of protection of the present application. Embodiments of the present application are described in detail below in connection with the accompanying drawings.
La méthode de conception d'un régulateur à performance préservée déclenché par un événement pour les systèmes électriques, telle qu'illustrée à la figure 1, comprend les étapes suivantes.The method for designing an event-triggered performance-preserved regulator for power systems, as shown in Figure 1, includes the following steps.
Construction de modèles en boucle fermée pour le contrôle de la fréquence de charge des systèmes électriques contenant des incertitudes de paramètres.Construction of closed-loop models for load frequency control of power systems containing parameter uncertainties.
Construction de fonctions généralisées discontinues multiples de Lyapunov-Krasovskii basées sur des modèles en boucle fermée déclenchés par des événements pour le contrôle de la fréquence de la charge.Construction of multiple discontinuous generalized Lyapunov-Krasovskii functions based on event-triggered closed-loop models for load frequency control.
17 BE2023/527517 BE2023/5275
Dérivation de critères de stabilité pour les systèmes électriques avec des incertitudes paramétriques basées sur des fonctions généralisées de Lyapunov-Krasovskii à discontinuités multiples.Derivation of stability criteria for power systems with parametric uncertainties based on generalized Lyapunov-Krasovskii functions with multiple discontinuities.
Utilisation de critères de stabilité pour déterminer la stabilité des systèmes électriques contenant des incertitudes de paramètres.Use of stability criteria to determine the stability of power systems containing parameter uncertainties.
Une approche d'inégalité matricielle est utilisée pour dériver les paramètres du contrôleur et obtenir des lois de contrôle préservant les performances et déclenchées par des événements, en partant du principe que les systèmes électriques contenant des paramètres incertains sont stables.A matrix inequality approach is used to derive controller parameters and obtain performance-preserving, event-triggered control laws, assuming that power systems containing uncertain parameters are stable.
En outre, un modèle en boucle fermée pour le contrôle de la fréquence de charge d'un système électrique contenant des paramètres incertains est construit selon l'équation (1), comme suitFurthermore, a closed-loop model for controlling the load frequency of a power system containing uncertain parameters is constructed according to equation (1), as follows
X(1)=(A+ AA)x(1)+(B+ AB)u(t, ) + FAP, (1) bi = Cx(1) ©X(1)=(A+ AA)x(1)+(B+ AB)u(t, ) + FAP, (1) bi = Cx(1) ©
Où x({) est le vecteur d'état, X({) est la dérivée du vecteur d'état du système, A ‚B etC sont les matrices des paramètres du système, A4 et AB sont les modifications des paramètres du système dues aux écarts par rapport aux valeurs nominales des constantes de temps d'inertie du moteur principal et du régulateur de vitesse respectivement, u(£,) est l'entrée de commande du système, AP,(f) est la perturbation de la charge, V({) est le vecteur de sortie du système, 4, est le moment de déclenchement de l'événement et” est le facteur de perturbation de la charge.Where x({) is the state vector, to the deviations from the nominal values of the inertia time constants of the main motor and the speed regulator respectively, u(£,) is the system control input, AP,(f) is the load disturbance, V({) is the system output vector, 4, is the event trigger time and ” is the load disturbance factor.
En outre, la construction d'une fonction généralisée de Lyapunov-Krasovskii discontinue multiple basée sur un modèle en boucle fermée déclenché par événement de contrôle de la fréquence de la charge, comprenant les étapes suivantesFurthermore, construction of a multiple discontinuous generalized Lyapunov-Krasovskii function based on a closed-loop model triggered by load frequency control event, comprising the following steps
Définir ex (f) comme l'écart d'état du système, y comme l'indicateur de performance Hs , et les fonctions de décalage temporel 7(#) ,7({)=1—1t, ‚etDefine ex (f) as the system state deviation, y as the performance indicator Hs , and the time shift functions 7(#) ,7({)=1—1t, ‚and
Dont , est l'instant de déclenchement de l'événement ett est l'instant présent.Of which , is the triggering time of the event and is the present time.
Lorsque e[f, +d,,t,,, +4, ) , l'équation (1) est déformée enWhen e[f, +d,,t,,, +4, ), equation (1) is distorted into
X(f) = (A+ A4)x(1)+(B+AB)KC[e, (1) + x(t = 7(1))]+ FAP, ©)(f)
En construisant la fonction générique de Lyapunov-Krasovskii à discontinuités multiples selon l'équation (3) ci-dessous, on obtient la fonction générique de Lyapunov-Krasovskii à discontinuités multiples.By constructing the generic Lyapunov-Krasovskii function with multiple discontinuities according to equation (3) below, we obtain the generic Lyapunov-Krasovskii function with multiple discontinuities.
18 BE2023/527518 BE2023/5275
V(1)= YO i=l (3)V(1)= YO i=l (3)
DontOf which
V(t)= x" (t)Px(t) (a) Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes du nouveau systèmeV(t)= x" (t)Px(t) (a) Here are some of the most important features of the new system
ÎÎ
5 V, (ft) = [ x" (s)Ox(s)ds (a) Voici quelques-unes des caractéristiques les plus tT, importantes du nouveau système t t5 V, (ft) = [ x" (s)Ox(s)ds (a) Here are some of the most important features of the new t t system
A) =| [ x” (s)Rx(s)dsdv (a) Voici quelques-unes des caractéristiques les plusA) =| [ x” (s)Rx(s)dsdv (a) Here are some of the most
Ty JV importantes du nouveau système t tor t w tor ; v,0)=|_ [ [OS 5)dsvdæw+|" | [X ()S,#(s)dsdvdw tT, SW OV tT, Tag JV (a) Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes du nouveau système 2 2 { , T . 1 [ TTy important JV of the new system t tor t w tor; v,0)=|_ [ [OS 5)dsvdæw+|" | [X ()S,#(s)dsdvdw tT, SW OV tT, Tag JV (a) Here are some of the most important features of the new system 2 2 { , T . 1 [ T
V0) = ri], $ YTo)ds LT Ts) -x4)]ds ©V0) = ri], $ YTo)ds LT Ts) -x4)]ds ©
Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes du nouveau systèmeHere are some of the most important features of the new system
DontOf which
PO ,R ,T ,S, ‚5, sont les matrices de poids, "M est la limite supérieure de la fonction de décalage temporel r(t) ‚t. est le moment de déclenchement de l'événement, / est le moment actuel, etX(#) est le vecteur d'état.PO ,R ,T ,S, ‚5, are the weight matrices, "M is the upper limit of the time shift function r(t) ‚t. is the trigger time of the event, / is the time current, andX(#) is the state vector.
En outre, dérivation d'un critère de stabilité pour les systèmes électriques contenant une incertitude paramétrique basée sur des fonctions généralisées de Lyapunov-Krasovskii à discontinuités multiples, comprenant les étapes suivantesFurthermore, derivation of a stability criterion for power systems containing parametric uncertainty based on generalized Lyapunov-Krasovskii functions with multiple discontinuities, comprising the following steps
La dérivation deW(#) dans l'équation (3) donne l'équation (4), laThe derivation ofW(#) in equation (3) gives equation (4), the
19 BE2023/527519 BE2023/5275
V(1)=2x"(0)PX(1)+x"(1)Ox(1)-x"(t-1,,)Qx(t-—T,;) 2-T . { T . ft) 1, . +7, X (O)RK(1)-— T4, [ X (s)RX(s)ds — T,, [ X (s)RX(s)ds 2V(1)=2x"(0)PX(1)+x"(1)Ox(1)-x"(t-1,,)Qx(t-—T,;) 2-T . { T . ft) 1, . +7,
Ty .T . { CT . t=c(t) pt=r(t) .T . + OS [ m [ X'(s)S, X(s)dsdv— | u [ 7 (s)S, X(s)dsdv a, HN TS ENS NETy.T. {CT. t=c(t) pt=r(t).T . + OS [ m [ X'(s)S, X(s)dsdv— | u [ 7 (s)S, X(s)dsdv a, HN TS ENS NE
Ci) OS + EOS AO | ISS) a) [Of Sas [RT SAG + TX (OTK) 2 7Ci) OS + EOS AO | ISS) a) [Of Sas [RT SAG + TX (OTK) 2 7
Kx 70) TK) xl -7(0)]Kx 70) TK) xl -7(0)]
En définissant a, TO ‚a €[0,1] , et en appliquant le lemme 1 et le lemme 2 aux termesBy defining a, TO ‚a €[0,1] , and applying Lemma 1 and Lemma 2 to the terms
Tu 5, 6, 10 et 14 de VO) de l'équation (4), puis le lemme 3 pour les autres termes, on obtient l'équation (5).You 5, 6, 10 and 14 of VO) of equation (4), then Lemma 3 for the other terms, we obtain equation (5).
V(t) < & (1){Sym(e; P(X;, +Z3 + e Oe, 7 e, Oe, +2 +2 > (TR + 2 2V(t) < &(1){Sym(e;P(X;, +Z3 + e Oe, 7 e, Oe, +2 +2 > (TR + 2 2
MS + MS, +77), + Es) - CT diag(2S, 45,.25,,45,)G, 2 2 (5) 2 . = IT 7 G, diag(2S,,4S,,25,,4S,)G, 7 Gi HG, —(e - e, 7 "6 —e,)}5, (4)MS + MS, +77), + Es) - CT diag(2S, 45,.25,,45,)G, 2 2 (5) 2 . = IT 7 G, diag(2S,,4S,,25,,4S,)G, 7 Gi HG, —(e - e, 7 "6 —e,)}5, (4)
Dont €, = [On I, Ö (8D 0 en } ie {1,2,3,...,9} 1 et 1 etIncluding €, = [On I, Ö (8D 0 in } ie {1,2,3,...,9} 1 and 1 and
EO OE 0 A (NS 1 t-z(f) 1 t-7(f)EO OE 0 A (NS 1 t-z(f) 1 t-7(f)
ZZ Í u Od | Peer nj SXGS)ds,e, (0), AP} 9 >, = Ae, - BKCe, — BKCe, + Fe, 2, = HD(t)F,e — HD(t)E,KCe, — HD(t)E, KCe,ZZ Í u Od | Peer nj SXGS)ds,e, (0), AP} 9 >, = Ae, - BKCe, — BKCe, + Fe, 2, = HD(t)F,e — HD(t)E,KCe, — HD (t)E, KCe,
He diag{R,3R,5R} V a VT diag{R,3R,5R}He diag{R,3R,5R} V a VT diag{R,3R,5R}
20 BE2023/5275 €76, e +e, —2e, e —e, —6e20 BE2023/5275 €76, e +e, —2nd, e —e, —6th
G, — 1 2 5 €76 e, +e, —2e, e, —e, — 6e, ee, e —e, —3eG, — 1 2 5 €76 e, +e, —2nd, e, —e, — 6th, ee, e —e, —3rd
G, — 1 4 5 6 e, —e, 3e, e‚ Ee, e, —e, +3eG, — 1 4 5 6 e, —e, 3rd, e‚ Ee, e, —e, +3e
G, — 2 4 5 €76 e, —e, + 3e,G, — 2 4 5 €76 e, —e, + 3rd,
Lemma 1 : Pour toute matrice donnée R ES, , supposons qu'il existe une matrice X € R"""Lemma 1: For any given matrix R ES, , suppose that there exists a matrix X € R"""
R X satisfaisant YR 20 alors l'inégalité suivante est valable. 1R X satisfying YR 20 then the following inequality is valid. 1
TR 0 x Rx 1 “YT RR Vve(0,1) 0 —R 1-v ;TR 0 x Rx 1 “YT RR Vve(0,1) 0 —R 1-v ;
Lemma 2 : Étant donné une matrice R €S, , pour toute fonction différentiable x : [a,b] > R” , l'inégalité suivante est valable. b 1 [ +" (u) R&(u)du > 5776: diag(R,3R5R)©, a —aLemma 2: Given a matrix R €S, , for any differentiable function x: [a,b] > R”, the following inequality is valid. b 1 [ +" (u) R&(u)du > 5776: diag(R,3R5R)©, a —a
DontOf which
21 BE2023/5275 x(a)-x(b) 2 b ©, =| x(b)+x(a)=-— | x(u)du b — a “a 6 b x(b)-x(a)=-—[" 4,5 (W)x(u)du b-ava * . u—a21 BE2023/5275 x(a)-x(b) 2 b ©, =| x(b)+x(a)=-— | x(u)du b — a “a 6 b x(b)-x(a)=-—[" 4.5 (W)x(u)du b-ava * . u—a
À, (u)=2———1 b-aAt, (u)=2———1 b-a
Lemma 3 : Pour une matrice R > O définie positivement et une fonction différentiable x) Ive [a, b}} , les inégalités suivantes sont valables. b cb T . T 1. | [ (w)Ré(/dudy > X diag(2R,4R)3 a JV ‚ b pv [À (w)RéG)dudv > 97 diag(2R AR), a <a ‚Lemma 3: For a positively defined matrix R > O and a differentiable function x) Ive [a, b}}, the following inequalities are valid. b cb T . T 1. | [ (w)Ré(/dudy >
Dont 1 b x(b)-— [| x(u)du b— aa 4 = .Including 1 b x(b)-— [| x(u)du b— aa 4 = .
Bf x)du-—Z [à d 6) onde === [| A (X) 1 b x(a)-— [ x(u)du b—a a 4 = (a)-— [xda + 3 Aaso)xGdu x(a) -— —— — u b— a» b—a% “*Bf x)du-—Z [to d 6) wave === [| A (X) 1 b x(a)-— [ x(u)du b—a a 4 = (a)-— [xda + 3 Aaso)xGdu x(a) -— —— — u b— a» b—a % “*
Définir le mécanisme de déclenchement des événements discrets comme dans l'équation (6) ci-dessous. ben = 1, + Min{(+Dh|[xG,)=x(, JT O[x(1,)=x(4,)]2 " (tp) (1, )} (6)Define the triggering mechanism for discrete events as in equation (6) below. ben = 1, + Min{(+Dh|[xG,)=x(, JT O[x(1,)=x(4,)]2 " (tp) (1, )} (6)
Dont i, =t, +(+ Dh est l'instant présent. {, est le moment où le dernier événement a été déclenché. h est la période d'échantillonnage. est le nombre d'intervalles de cycle entre le dernier déclenchement et le moment actuel où un échantillon a été prélevé mais n'a pas provoqué de déclenchement. ©) est la matrice de déclenchement.Of which i, =t, +(+ Dh is the present time. {, is the time when the last event was triggered. h is the sampling period. is the number of cycle intervals between the last trigger and the current time when a sample was taken but did not cause a trigger. ©) is the trigger matrix.
22 BE2023/527522 BE2023/5275
En appliquant le principe de l'équation (6) à l'équation (5), on obtient l'équation suivante (7).Applying the principle of equation (6) to equation (5), we obtain the following equation (7).
VOE ODILE) y" (Oy) +77AP MAR (D)- (7) x°(0)ZX(0)=[x(t=1(1))+e, (I (KC) Z,(KC)[x(t=7(1))+e,(1)]VOE ODILE) y" (Oy) +77AP MAR (D)- (7) x°(0)ZX(0)=[x(t=1(1))+e, (I (KC) Z,(KC )[x(t=7(1))+e,(1)]
DontOf which
II, = e‘ C'Ce, = vele, + Sym(e{ P(Z, +2, ))+e/ Oe, — el Oe, 2 2 +(24, + 3) (TR + AS, + As, + TT ME; +33)II, = e' C'Ce, = vele, + Sym(e{ P(Z, +2, ))+e/ Oe, — el Oe, 2 2 +(24, + 3) (TR + AS, + As, + TT ME; +33)
G! diag(2S,,4S,,25,,4S,)G, - G! diag(2S,.45,,2S,45,)G, - 2G! diag(2S,,4S,,25,,4S,)G, - G! diag(2S,.45,,2S,45,)G, - 2
G/ HG, —(e —e,)" TT —e,)+ô(e, +e,) C'OC(e, +e,)- e, C'ACe, +e"Z,e, +(e, +e,)"(KC)" Z,(KC)T(e, + e,) N ! (a) Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes du nouveau systèmeG/ HG, —(e —e,)" TT —e,)+ô(e, +e,) C'OC(e, +e,)- e, C'ACe, +e"Z,e, +(e, +e,)"(KC)" Z,(KC)T(e, + e,) N! (a) Here are some of the most important features of the new system
Pour ll, , utilisez le lemme 4 lorsque l'inégalité suivante est respectée II, < 0For ll, , use Lemma 4 when the following inequality is respected II, < 0
I, * * * * * * * *I, * * * * * * * *
F* Pe, — y’I * * * * * * *F* Pe, — y’I * * * * * * *
URE +5) TRE OROURE +5) TRE ORO
SE +2) us 0 a S, * * * * *SE +2) us 0 a S, * * * * *
DSE, +2) SF 0 0 -5, * * * * |<0 2 2 (8a)DSE, +2) SF 0 0 -5, * * * * |<0 2 2 (8a)
T,T(E,+E») TIEF 0 0 0 -T #* * * 1T,T(E,+E») TIEF 0 0 0 -T #* * * 1
Zie 0 0 0 0 0 —- * * 1Zie 0 0 0 0 0 —- * * 1
Z?KC(e,+e;) 0 0 0 0 0 0 -1 *Z?KC(e,+e;) 0 0 0 0 0 0 -1 *
Ce, 0 0 0 0 0 0 0 —!This, 0 0 0 0 0 0 0 —!
DontOf which
IL, = Sym(e; P(E, +2,))+ er Oe, 7 e, Oe, 7 G, diag(2S,,4S,25,,45,)G, 2 ; T — 0 7 G; diag(2S,,4S,,2S,,4S,)G, — (e — e,)" + T(e -e,)-G/ HG, zes C'QCe, ; +ô(e, +65)" C'OC(e, +e,) >, = Ae, — BKCe, — BKC,IL, = Sym(e; P(E, +2,))+ er Oe, 7 e, Oe, 7 G, diag(2S,,4S,25,,45,)G, 2 ; T — 0 7 G; diag(2S,,4S,,2S,,4S,)G, — (e — e,)" + T(e -e,)-G/ HG, zes C'QCe, ; +ô(e, +65 )" C OC(e, +e,) >, = Ae, — BKCe, — BKC,
23 BE2023/527523 BE2023/5275
Lemma 4 : Complément de Schur d'une matrice Pour une matrice symétrique donnée _ Su Sp | . . . _ .Lemma 4: Schur complement of a matrix For a given symmetric matrix _ Su Sp | . . . _ .
S= ss , OÙ Si est de dimension r x r, les trois conditions suivantes sont équivalentes. 21 22S= ss, WHERE If is of dimension r x r, the following three conditions are equivalent. 21 22
M S<0 . (2) S,, <O,S,-SLSIS, <0 (a) Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes du nouveau système (3) S, <0,8,,-8,,53,$}, <0 (a) Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes du nouveau systèmeM S<0. (2) S,, <O,S,-SLSIS, <0 (a) Here are some of the most important features of the new system (3) S, <0,8,,-8,,53,$} , <0 (a) Here are some of the most important features of the new system
En transformant l'inégalité (8a) en équation (8b), on obtient le résultat suivantBy transforming inequality (8a) into equation (8b), we obtain the following result
TL, * * * * * * * *TL, * * * * * * * *
FT Pe, _ y I * * * * * * * 7 RX; TRF -R * + * + + + 2 2 73 745 >, Tus” 0 —S, * * * * * 2 V2FT Pe, _ y I * * * * * * * 7 RX; TRF -R * + * + + + 2 2 73 745 >, Tus” 0 —S, * * * * * 2 V2
Sas Es Sul 0 0 Ss + 8 + OFSas Es Sul 0 0 Ss + 8 + OF
TT, TIF 0 0 60 -T * * * 1TT, TIF 0 0 60 -T * * * 1
Zie, 0 0 0 0 60 -I * * 1 2} KC(e, +e;) 0 0 0 0 0 0 II *Zie, 0 0 0 0 60 -I * * 1 2} KC(e, +e;) 0 0 0 0 0 0 II *
Ce, 0 0 0 0 0 0 0 —-/This, 0 0 0 0 0 0 0 —-/
Svm( FT PE kok # kkk ym( 32) (8b) 0 0 * * # # # # *Svm( FT PE kok # kkk ym( 32) (8b) 0 0 * * # # # # *
T, RE, 0 0 * xx # # #T, RE, 0 0 * xx # # #
V2 2 TS, > 0 0 0 * +4 +4 #* * 2 <0 ae >, 0 000% + + *V2 2 TS, > 0 0 0 * +4 +4 #* * 2 <0 ae >, 0 000% + + *
Tyl La 0000 0 *%* #* * 0 000000 * * 0 000000 0 * 0 0 0000000Tyl La 0000 0 *%* #* * 0 000000 * * 0 000000 0 * 0 0 0000000
Transformer le deuxième terme du côté gauche de l'inégalité (8b) en l'équation suivante (9).Transform the second term on the left side of inequality (8b) into the following equation (9).
24 BE2023/527524 BE2023/5275
Sym( FT PZ) & ok ok ok ok * * * 0 0 XK * * * + * t, RE, 0 Q * * * * * *Sym( FT PZ) & ok ok ok ok * * * 0 0 XK * * * + * t, RE, 0 Q * * * * * *
V2V2
PR > 0 0 0 * * * * *PR > 0 0 0 * * * * *
V2 = 7 Tu5: > 0 000 * * * *V2 = 7 Tu5: > 0 000 * * * *
Tyl Na 0 0000°* * * 0 0 0 0 0 0 O0 ** 0 0000000 * 0 00000000 el PH (9) 0 tu RH 2Tyl Na 0 0000°* * * 0 0 0 0 0 0 O0 ** 0 0000000 * 0 00000000 el PH (9) 0 tu RH 2
DSHDSH
Sym{ V2 D(t) [Fe -F,KCe, —-F,KCe, 0000000 0] — 75H 2 tu IH 0 0 0Sym{ V2 D(t) [Fe -F,KCe, —-F,KCe, 0000000 0] — 75H 2 tu IH 0 0 0
Après avoir remplacé le deuxième terme du côté gauche de l'inégalité (8b) par l'équation (9), on peut finalement la déformer en équations (10) et (11) en appliquant le lemme 4 et le lemme 5. diag{R+S, 3(R+S,) S(R+S,} V 0 . >U(10 y" diag{R+S, AR+S,) 5(R+SH|7 09After replacing the second term on the left side of inequality (8b) with equation (9), we can finally deform it into equations (10) and (11) by applying Lemma 4 and Lemma 5. diag{ R+S, 3(R+S,) S(R+S,} V 0 . >U(10 y" diag{R+S, AR+S,) 5(R+SH|7 09
IL, * * * * * * * * * *HE, * * * * * * * * * *
F"Pe, 7 * * * * x + * * *F"Pe, 7 * * * * x + * * *
TRE, T,RF —R * * * x x x * + rsz, Lose 0 -S, * * * + * * * any ss. Bes 0 0 -S, * tkTRE, T,RF —R * * * x x x * + rsz, Lose 0 -S, * * * + * * * any ss. Bes 0 0 -S, * tk
TTE, T,TF 0 0 0 -T xxx |<ÛTTE, T,TF 0 0 0 -T xxx |<Û
Zèe, 0 0 0 0 001 * + # *Zèe, 0 0 0 0 001 * + # *
Z?KC(e, +eg) 0 0 0 0 0 07 #* # *# oH" Pe, 0 ot, HR Lords, Lords, OT,HT 0 O0 07 #* *Z?KC(e, +eg) 0 0 0 0 0 07 #* # *# oH" Pe, 0 ot, HR Lords, Lords, OT,HT 0 O0 07 #* *
Eee — E,KCe, — F,KCe, 0 0 0 0 0 0 0 0 -d *Eee — E,KCe, — F,KCe, 0 0 0 0 0 0 0 0 -d *
Ce, 0 0 0 0 0 00 0 0-7 où le lemme 5 se lit comme suit : étant donné une matrice de dimensions appropriées Z =Ce, 0 0 0 0 0 00 0 0-7 where Lemma 5 reads: given a matrix of appropriate dimensions Z =
25 BE2023/527525 BE2023/5275
Z* , Het E, les inégalités suivantes sont satisfaitesZ*, Het E, the following inequalities are satisfied
Z+HD(T)E+E" D'(T)H" <0Z+HD(T)E+E" D'(T)H" <0
Pour tout D(t) satisfaisant D" (t)D(t) <1, il existe un scalaire 6 > 0 , tel que l'inégalité suivante se vérifie.For any D(t) satisfying D" (t)D(t) <1, there exists a scalar 6 > 0, such that the following inequality holds.
Z+0 HH +0 E<0 €, = [On I, O0 (8-1) Open ]Z+0 HH +0 E<0 €, = [On I, O0 (8-1) Open ]
IT, =Symfe; PL,)—G, diag{25,,45,,25,,4S, }G, —G; diag{2S,,45,,25,,48,}G, +e Oe, _ ? ; et —e;Qe, —G{ HG, —e; C'OCe, + Ê(e, +e,)"C"OC(e, +e,)—(e —e,)" ZT —e,) 2, = Ae, — BKCe, — BKCe, >, = Ae, - BKCe, — BKCe, + Fe, 2. = HD(t)E,e, — HD(t)E, KCe, — HD(t)F, KCe,IT, =Symfe; PL,)—G, diag{25,,45,,25,,4S, }G, —G; diag{2S,,45,,25,,48,}G, +e Oe, _ ? ; and —e;Qe, —G{ HG, —e; C'OCe, + Ê(e, +e,)"C"OC(e, +e,)—(e —e,)" ZT —e,) 2, = Ae, — BKCe, — BKCe, >, = Ae, - BKCe, — BKCe, + Fe, 2. = HD(t)E,e, — HD(t)E, KCe, — HD(t)F, KCe,
A diag{R,3R,5R} V a VT diag{R,3R,5R} €76, ete, —2e,A diag{R,3R,5R} V a VT diag{R,3R,5R} €76, summer, —2nd,
G = ee, — 6e, & 76; e‚ te, 2e, e‚—e, — 6e, ee,G = ee, — 6e, &76; e‚ te, 2nd, e‚—e, — 6th, ee,
G,- e, — e, — 3e, 6 64 e, —e, — 3e,G,- e, — e, — 3rd, 6 64 e, —e, — 3rd,
26 BE2023/5275 e, —e, e, —e, +3e26 BE2023/5275 e, —e, e, —e, +3e
G, — 2 4 5 6 e, — e, + 3e, (a) Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes de la nouvelle version de la nouvelle version.G, — 2 4 5 6 e, — e, + 3e, (a) Here are some of the most important features of the new version of the new version.
En supposant que l'inégalité (10) (11) tient, nous avons IT, < 0 ‚ alors le premier terme à droite du signe d'inégalité de l'inégalité (7) est une valeur inférieure à 0. En supprimant le > premier terme à droite du signe d'inégalité de l'inégalité (7), l'équation tient toujours, et nous avonsAssuming that inequality (10)(11) holds, we have IT, < 0‚ then the first term to the right of the inequality sign of inequality (7) is a value less than 0. Removing the > first term to the right of the inequality sign of inequality (7), the equation still holds, and we have
T 2 DT TT 2 DT T
V(OS-y ()y()+7 AP (MAP) x (ZX)V(OS-y ()y()+7 AP (MAP) x (ZX)
T T xt) +, (OT (KO) Z;(KC)x(—r())+e, (01) > [4 + fr + Tp) =[0, ®) V(t)T T xt) +, (OT (KO) Z;(KC)x(—r())+e, (01) > [4 + fr + Tp) =[0, ®) V(t)
D'après k=0 ‚ x(t) est continue sur t et est continue sur t, ce qui donne l'équation suivante (13)According to k=0 ‚ x(t) is continuous on t and is continuous on t, which gives the following equation (13)
T 2 DT TT 2 DT T
V(00)-V(0)< [-y (y) + AP (MAR (1) x (2x0) 0 (13) —[x(-1())+e, (OT (KC) Z,(KC)[x(t -1(1))+e, (E)IdtV(00)-V(0)< [-y (y) + AP (MAR (1) x (2x0) 0 (13) —[x(-1())+e, (OT (KC) Z, (KC)[x(t -1(1))+e, (E)Idt
Avec des conditions initiales nulles, on obtient l'équation suivante.With zero initial conditions, we obtain the following equation.
T 2 DT [EyTOy@ +77 AP! (DAP (Dlt 20 0 (a) Voici quelques-unes des caracteristiques les plus importantes de la nouvelle version de la nouvelle version. alors pour tout AP (1) e[0,+æ) non nul et tout indice de performance y,T 2 DT [EyTOy@ +77 AP! (DAP (Dlt 20 0 (a) Here are some of the most important features of the new version of the new version. then for any non-zero AP (1) e[0,+æ) and any performance index y,
U (Ol, sy |AP; (OÙ, ; lorsque A: ()=0 , il existe une constante £ > 0 pour *() #0 telle queU (Ol, sy |AP; (WHERE, ; when A: ()=0, there exists a constant £ > 0 for *() #0 such that
Va) < elk, ‚ le système est asymptotiquement stable et a une limite paramétrique H .<Va) < elk, ‚ the system is asymptotically stable and has a parametric limit H.<
Définir l'indicateur de performance secondaire pour les systèmes électriques dont les paramètres sont incertains comme dans l'équation (14).Define the secondary performance indicator for power systems whose parameters are uncertain as in equation (14).
27 BE2023/527527 BE2023/5275
OT TOT T
J= [ (OZD) +4" (DZ u()]dt (14) où Z1 , Z2 est la matrice définie positive représentant les poids énergétiques du système etJ= [ (OZD) +4" (DZ u()]dt (14) where Z1, Z2 is the positive definite matrix representing the energy weights of the system and
J est la somme de l'accumulation de l'énergie d'état et de la consommation de l'énergie de contrôle tout au long du processus de contrôle.J is the sum of state energy accumulation and control energy consumption throughout the control process.
La stabilisation progressive du système se traduit par l'équation (15) suivanteThe progressive stabilization of the system results in the following equation (15)
V(o)=0(15)V(o)=0(15)
En substituant l'équation (15) à l'équation (13), on obtient l'équation (16), la -V(0)< fs” (y) + APE MAP MO =x"()ZX(0) 0 (16) xt 70) +e (OJ (KC) Z,(KC)[x( = 7(0))+e, (IrSubstituting equation (15) into equation (13), we obtain equation (16), the -V(0)< fs” (y) + APE MAP MO =x"()ZX(0) 0 (16) xt 70) +e (OJ (KC) Z,(KC)[x( = 7(0))+e, (Ir
En déformant l'équation (16) pour obtenir l'équation (17), on obtient le résultat suivant [102 x0) +0" Zu = [ x (07 X0)+[X(@=7())+e; (OT (KC) Z (KOK = 1(1))+e, Bd < © 2By distorting equation (16) to obtain equation (17), we obtain the following result [102 x0) +0" Zu = [ x (07 X0)+[X(@=7())+e; (OT (KC) Z (KOK = 1(1))+e, Bd < © 2
VOR ESTOY APT MAP (Dt <V(0) +7" ]AP, | aVOR ESTOY APT MAP (Dt <V(0) +7" ]AP, | a
Transformer V,(f) dans l'équation (3) comme suit, 2 2 ft, T . 7 { TTransform V,(f) into equation (3) as follows, 2 2 ft, T . 7 {T
V0 =|, #(9)7ts)ds <= |, Palo) = GIF Tas) = xt, Yes k k 2 (ff T . T° / T = [ 9 Tds [ „ATO TLs) x Os t Ti tTV0 =|, #(9)7ts)ds <= |, Palo) = GIF Tas) = xt, Yes k k 2 (ff T . T° / T = [ 9 Tds [ „ATO TLs) x Os t Ti tT
Puisque T(0) = 0, il s'ensuit que l'équation (18), la 2 0 T . a 0 TSince T(0) = 0, it follows that equation (18), the 2 0 T . at 0 T
V,(0)=Tw Lot (s)TX(s)ds = Leo") —x(-T(0))] 7[x(s)— x(=7(0))]ds = 0 (18) 2 2V,(0)=Tw Lot (s)TX(s)ds = Leo") —x(-T(0))] 7[x(s)— x(=7(0))]ds = 0 ( 18) 2 2
J<V(0)+77|AP O)|, = x" (0)Px(0)+ [* x" (S)Ox(s)ds +7, [+ ORidsde | [| [ +" ()SA0S)dschvdw ff (SAG) dscvdw +" AP, Of; = 77 (a) Voici quelques-unes des caracteristiques les plus importantes de la nouvelle version de laJ<V(0)+77|AP O)|, = x" (0)Px(0)+ [* x" (S)Ox(s)ds +7, [+ ORidsde | [| [ +" ()SA0S)dschvdw ff (SAG) dscvdw +" AP, Of; = 77 (a) Here are some of the most important features of the new version of the
28 BE2023/5275 nouvelle version.28 BE2023/5275 new version.
Un nouveau critère de stabilité dépendant du décalage temporel et moins conservateur a été obtenu comme suit.A new time lag-dependent and less conservative stability criterion was obtained as follows.
Étant donné & 7>Û et un gain de contrôleur K, pour un système électrique avec incertitude des paramètres, s'il existe des matrices définies positives P ,O ,R ,T ,S, ,S, ‚et des matrices V € R°*"*" telles que les équations suivantes (19) et (20) sont valables diag{R+S, 3R+S,) S(R+S,)} V 009) > y" diag{R+S, 3R+S,) S(R+S,)}Given & 7>Û and a controller gain K, for a power system with parameter uncertainty, if there exist positive definite matrices P ,O ,R ,T ,S, ,S, ‚and matrices V € R °*"*" such that the following equations (19) and (20) are valid diag{R+S, 3R+S,) S(R+S,)} V 009) > y" diag{R+S, 3R+S,) S(R+S,)}
IL, * * * * * * * * * *HE, * * * * * * * * * *
F"Pe, „VI * * * * * * * * *F"Pe, „VI * * * * * * * * *
TR, TRF —R * * * * * * * *TR, TRF —R * * * * * * * *
J2 2 77 Tu TS TE 0 5, + * * # + * * (20)J2 2 77 Tu TS TE 0 5, + * * # + * * (20)
Bes ET 0 0 -S, * REBes ET 0 0 -S, * RE
Ty TE, TyTF 0 0 0 -T ot #* # # *|<0Ty TE, TyTF 0 0 0 -T ot #* # # *|<0
Zie, 0 0 0 0 0 Jot ok # #Zie, 0 0 0 0 0 Jot ok # #
ZIKC(e, tes) 0 0 0 0 0 0 0 #* # # oH” Pe, 0 or, HR Lords, Lords, or,HT 0 0 -ol * *ZIKC(e, tes) 0 0 0 0 0 0 0 #* # # oH” Pe, 0 or, HR Lords, Lords, or,HT 0 0 -ol * *
E‚e, - F,KCe, - F,KCe, 0 0 0 0 0 0 0 0 -d *E‚e, - F,KCe, - F,KCe, 0 0 0 0 0 0 0 0 -d *
Ce, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 IThis, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 I
Le système électrique contenant une incertitude sur les paramètres est alors asymptotiquement stable et la performance secondaire correspondante satisfait : J < J” ,The electrical system containing uncertainty on the parameters is then asymptotically stable and the corresponding secondary performance satisfies: J < J”,
Dont x 0 0 po / 0 Foro /Of which x 0 0 po / 0 Foro /
J = x"(0)Px(0) + f x" (s)Ox(s)ds +1, f Í x” (s)Rt(s)dsdv + [ Í Í (SS t(s)dsdvdw 0 w 0. - 2 + f IN Í X(s)S,x(s)dsdvdw +" |AP, Of,J = x"(0)Px(0) + f x" (s)Ox(s)ds +1, f Í x” (s)Rt(s)dsdv + [ Í Í (SS t(s)dsdvdw 0 w 0. - 2 + f IN Í X(s)S,x(s)dsdvdw +" |AP, Of,
En outre, l'utilisation du critère de stabilité pour déterminer la stabilité d'un système électrique contenant une incertitude sur les paramètres, comprend les étapes suivantesFurthermore, using the stability criterion to determine the stability of a power system containing parameter uncertainty, includes the following steps
Définir . X, =P!Define . X, =P!
Multipliez l'inégalité (19) à l'envers et à l'endroit par diag { X,,%, XX, XX, } et multipliez l'inégalité (20) à l'envers et à l'endroit par diag (XX, XX XX X XL ROSS ,T ",I,I,1,1,1 } et apportez les modifications suivantes aux variables de la matrice.Multiply inequality (19) backwards and right sides by diag { , XX XX
29 BE2023/527529 BE2023/5275
Q=X OX, R= X RX, 8, = XS XS, = XS, XQ=X OX, R=
A — A — T —A — A — T —
DS ATX Q= X,C QCX,, X, = KCX, (a) Voici quelques-unes des caracteristiques les plus importantes de la nouvelle version de la nouvelle version.DS ATX Q= X,C QCX,,
L'application du lemme 4 et du lemme 6 aux deux inégalités après la transformation donne les équations (21) et (22) : diaglPf +5 AR +5) 5(R +5 V auf +5 a D 5(@ + 3) 11 A A 1>0 En ÿ diaglf +5, AP +5) 5(R +5)Applying Lemma 4 and Lemma 6 to the two inequalities after the transformation gives equations (21) and (22): diaglPf +5 AR +5) 5(R +5 V auf +5 a D 5(@ + 3 ) 11 A A 1>0 En ÿ diaglf +5, AP +5) 5(R +5)
IL, * * * * * * + * * *IT, * * * * * * + * * *
F'e, Jy’ * * * * + + * * *F’e, Jy’ * * * * + + * * *
Ty X, T,F R-2X, * * * * + * * *Ty X, T,F R-2X, * * * * + * * *
Lt rr 0 5-24, * * BKK (22)Lt rr 0 5-24, * * BKK (22)
Ls, rr 0 0 S, —2X, * EEELs, rr 0 0 S, —2X, * EEE
Ty, TyF 0 0 0 T-2X, * * #* * *|<0Ty, TyF 0 0 0 T-2X, * * #* * *|<0
Z?X,e, 0 0 0 0 01 * * #* #Z?X,e, 0 0 0 0 01 * * #* #
Z2X,(e, +e;) 0 0 0 0 0 017 * #* * oH'e 0 ot,H'R Lori Lori or,H* 0 0 -ol * *Z2X,(e, +e;) 0 0 0 0 0 017 * #* * oH'e 0 ot,H'R Lori Lori or,H* 0 0 -ol * *
E Xe, -E,X,e, - FE, X es 0 0 0 0 0 000 0 I *E Xe, -E,X,e, - FE, X es 0 0 0 0 0 000 0 I *
Ce 0 0 0 0 0 00 0 0 -This 0 0 0 0 0 00 0 0 -
Dont €, = [O enn I, O8 Open } ie {1,2,3,...,9}Including €, = [O enn I, O8 Open } ie {1,2,3,...,9}
ÎL, =Sym(e$,)-G{diag{25,,45,,2$, 45,}G, - GT diag{28,,48,,28.,48,}G; + el Oe,ÎL, =Sym(e$,)-G{diag{25,,45,,2$, 45,}G, - GT diag{28,,48,,28.,48,}G; + el Oe,
A 2At 2
A Le A A TT A -e; Oe, -G/ HG, — €, Nes +Ô(e, +6)! Ole, +e,)-(e -e,) 7/6 -€,) >, = AX,e, — BX,e, — BX,e,A Le A A TT A -e; Oe, -G/ HG, — €, Nes +Ô(e, +6)! Ole, +e,)-(e -e,) 7/6 -€,) >, = AX,e, — BX,e, — BX,e,
Be diag{R,3R,5R} VBe diag{R,3R,5R} V
DT diag{R,3R,5R}DT diag{R,3R,5R}
Lemma 6 : Pour toute matrice définie positive R > 0 et une matrice symétrique X , nous avons. — XRX < p'R-2pX où p est un nombre réel positif quelconque.Lemma 6: For any positive definite matrix R > 0 and a symmetric matrix X, we have. — XRX < p'R-2pX where p is any positive real number.
30 BE2023/527530 BE2023/5275
Dans le cadre du mécanisme de communication déclenché par un événement, étant donné 6 % Tu >O , le tableau défini positif Z1 , Z2 , le système électrique contenant l'incertitude des paramètres est asymptotiquement stable lorsqu'il existe des matrices définies positives réellesUnder the event-triggered communication mechanism, given 6% Tu >O , the positive definite table Z1 , Z2 , the power system containing parameter uncertainty is asymptotically stable when there exist real positive definite matrices
X, Ô ‚R JT $, ‚i=L2 , et des matrices réelles / et X2 telles que les équations (21) et (22) sont valables.X, Ô ‚R JT $, ‚i=L2 , and real matrices / and X2 such as equations (21) and (22) are valid.
En outre, obtenir la loi de commande à déclenchement événementiel préservant les performances à l'aide d'une méthode d'inégalité matricielle pour dériver les paramètres du contrôleur, comprenant les étapes suivantesFurther, obtain the performance-preserving event-triggered control law using a matrix inequality method to derive the controller parameters, including the following steps
Définir le modèle de contrôleur préservant les performances comme suit u=-KCx(t,) (23)Define the performance-preserving controller model as follows u=-KCx(t,) (23)
DontOf which
K=X ‚lt CX 1 y C est la matrice des parametres du systeme.K=X ‚lt CX 1 y C is the matrix of the system parameters.
Les parametres X 1 et X. 2 du régulateur à performance préservée sont obtenus en resolvant les Eqs. (21) et (22) avec le solveur LMI, et le régulateur à performance préservée est obtenu en substituant À 1 et X. 2 dans l'Eq. (23), et la limite supérieure de l'indice de performance préservée du régulateur à performance préservée est J*.The parameters X 1 and X. 2 of the performance-preserved regulator are obtained by solving Eqs. (21) and (22) with the LMI solver, and the performance-preserved regulator is obtained by substituting À 1 and X. 2 into Eq. (23), and the upper limit of the preserved performance index of the performance-preserved regulator is J*.
POT (TÔ el) +, [HT ()X RXT Rs dd eu my dv + ATS X dsdvdw+[* |” [37 (XS, X 3(s)dsdvdwe + 7 |A, (Of, rjg dw dv or Jr dvPOT (TÔ el) +, [HT ()X RXT Rs dd eu my dv + ATS [37 (XS, X 3(s)dsdvdwe + 7 |A, (Of, rjg dw dv or Jr dv
Exemple 1Example 1
La méthode de contrôle de performance garantie déclenchée par un événement pour les réseaux électriques dont les paramètres sont incertains, décrite dans la présente application, est décrite plus en détail ci-dessous, en liaison avec les figures 2 à 4 ci-jointes. 1, À titre d'exemple, le modèle de système de contrôle charge-fréquence à domaine unique est illustré à la figure 2. Considérons tout d'abord les modifications des paramètres du système causées par des écarts par rapport aux valeurs nominales des constantes de temps d'inertie de la machine motrice et du régulateur de vitesse dans le système électrique, en supposant queThe event-triggered guaranteed performance monitoring method for power networks with uncertain parameters, described in this application, is described in more detail below, in conjunction with the attached Figures 2 to 4. 1, As an example, the single-domain load-frequency control system model is shown in Figure 2. Let us first consider changes in system parameters caused by deviations from the nominal values of the constants of inertia time of the prime mover and speed regulator in the electrical system, assuming that
Tja € [0 -0%)T 4, 1 +0%T,,]Tja € [0 -0%)T 4, 1 +0%T,,]
T„e[0-107,,0+1%)T, | ©T„e[0-107,,0+1%)T, | ©
DontOf which
31 BE2023/527531 BE2023/5275
Lana !,a Teprésente la constante de temps d'inertie réelle du moteur principal, représente la constante de temps d'inertie nominale du moteur principal, 7, 7, représente la constante de temps d'inertie nominale du régulateur eto : représente le pourcentage d'écart par rapport à la constante de temps d'inertie du moteur principal et du régulateur respectivement.Lana !,a Te represents the actual inertia time constant of the main motor, represents the nominal inertia time constant of the main motor, 7, 7, represents the nominal inertia time constant of the regulator eto: represents the percentage deviation from the inertia time constant of the main motor and the governor respectively.
L'équation (1) peut être ré-exprimée comme une fonction variable dans le temps dans l'équation (2) comme suit. 1 O O _ 4 2Equation (1) can be re-expressed as a time-varying function in equation (2) as follows. 1 O O _ 4 2
TT ft) T. cha ch ch l 1 1 @ _ 1 2TT ft) T. cha ch ch l 1 1 @ _ 1 2
T. 7 T +f,(6) T ga g gT. 7 T +f,(6) T ga g g
Dont 1Including 1
Oo = . (1=0%)(1 + 0%) 0% oa on: (1 =0%)(1 + 0%) felt] 1 1, = ————Oo = . (1=0%)(1 + 0%) 0% oa on: (1 =0%)(1 + 0%) felt] 1 1, = ————
A=1%)(1+1%)A=1%)(1+1%)
Le 1% 27 (1-2%)1+1%) felt]The 1% 27 (1-2%)1+1%) felt]
Sur la base de la figure 2 et de la description de l'équation (2) ci-dessus, l'équation suivante peut être construite pour le modèle LFC d'un système électrique à incertitude paramétrique à domaine unique.Based on Figure 2 and the description of equation (2) above, the following equation can be constructed for the LFC model of a single-domain parametric uncertainty power system.
X(1)= (A+ AA)x(1)+(B+ AB)u(t,)+ FAP,(1), te[t,+d,,t,,, des) où AA = HD(t)F, ,AB = HD(t)E, , H, El et E2 sont des matrices constantes aux dimensions appropriées, D(f) = diag{0 f() fl) 0} . AP,(f)est la perturbation de la charge, et tk désigne le moment où les données de mesure sont libérées par le détecteur d'événements, c'est-à-dire le moment où l'événement est déclenché.X(1)= (A+ AA)x(1)+(B+ AB)u(t,)+ FAP,(1), te[t,+d,,t,,, des) where AA = HD(t )F, ,AB = HD(t)E, , H, El and E2 are constant matrices with appropriate dimensions, D(f) = diag{0 f() fl) 0} . AP,(f)is the load disturbance, and tk denotes the time when the measurement data is released by the event detector, i.e. the time when the event is triggered.
M ap, ap, face]M ap, ap, face]
32 BE2023/527532 BE2023/5275
D 1 —_ — 0 0D 1 —_ — 0 0
M MM M
0 LA 4 90 LA 4 9
A= la To 4 0 49A= the To 4 0 49
RT; [,RT; [,
B 0 0 0B 0 0 0
TT
44
B=|0 0 — O0]. 1, 0 0 0 0 9 > LL 9 52 [, Ta 1 L L -—— 0 —-— 0B=|0 0 — O0]. 1, 0 0 0 0 9 > LL 9 52 [, Ta 1 L L -—— 0 —-— 0
RT, I, 0 0 0 0RT, I, 0 0 0 0
TT
1,1,
E,=10 0 — O0|. 1,E,=10 0 — O0|. 1,
Pour le modèle LFC de système électrique incertain à paramètre unique ci-dessus, les paramètres pertinents sont les suivants :7,, = 0,3,7, =0,1,R= 0,05, D= 1,0, M= 10,8 =21, =o1 = 10, H = 0,1/la (Ja désigne une matrice unitaire quadridimensionnelle), D(f) = diag{0, sin(t), sin(t), 0}. 2, Critère de stabilité et méthode de conception d'un contrôleur préservant les performances en utilisant le critère de stabilité obtenu dans le cas où les conditions initiales de l'état x(t) sont constantes.For the above single parameter uncertain power system LFC model, the relevant parameters are as follows:7,, = 0.3.7, =0.1,R= 0.05, D= 1.0, M = 10.8 =21, =o1 = 10, H = 0.1/la (Ja designates a four-dimensional unitary matrix), D(f) = diag{0, sin(t), sin(t), 0}. 2, Stability criterion and method for designing a performance-preserving controller using the stability criterion obtained in the case where the initial conditions of state x(t) are constant.
Définir la condition initiale de l'état x(t) à? €[-7,,,0] comme une fonction continue de , sur lt) p(tf) te[-7,,,0] . En supposant queg(f) =[0.01 0 0.1 OJ! , une limite supérieure sur le décalage temporel 7, = 0,2s, les paramètres de déclenchement d'événement ô = 0,01,0 = 0,06 et Zi =l4 , Z2 = 1, sur la base du critère de stabilité ci-dessus, la matrice de gain de contrôleur K et la matrice de déclenchement) peuvent être résolues en utilisant la méthode d'inégalité matricielle de la manière suivante.Set the initial condition of state x(t) to? €[-7,,,0] as a continuous function of , on lt) p(tf) te[-7,,,0] . Assuming thatg(f) =[0.01 0 0.1 OJ! , an upper limit on the time offset 7, = 0.2s, the event trigger parameters ô = 0.01, 0 = 0.06 and Zi =l4, Z2 = 1, based on the stability criterion ci (above, the controller gain matrix K and the trigger matrix) can be solved using the matrix inequality method in the following way.
K =|0.3108 0.7055]; o- 208.4932 1241966 “ |124.1966 156.3325 |’K =|0.3108 0.7055]; o- 208.4932 1241966 “ |124.1966 156.3325 |’
33 BE2023/527533 BE2023/5275
Selon la dérivation ci-dessus de la méthode de conception du contrôleur de préservation des performances, la loi de contrôle de préservation des performances peut être obtenue comme u‘(f)=-[0.3108 0.7055]y(t,) , une limite supérieure pour la valeur minimale de l'indice de performance secondaire est J* =5,1336. En sélectionnant le décalage temporel z(f) = 0.2sint | , une perturbation de charge de 0,1pu. se produit à t=2s pour une durée de 2s, et la réponse du système est montrée dans la figure 3, qui montre que le système est stable à ce moment-là. 3, Un critère de stabilité avec une méthode de conception de contrôleur préservant les performances et utilisant le critère de stabilité obtenu dans le cas où les conditions initiales de l'état x(t) varient avec le temps. tAccording to the above derivation of the performance-preserving controller design method, the performance-preserving control law can be obtained as u'(f)=-[0.3108 0.7055]y(t,) , an upper bound for the minimum value of the secondary performance index is J* =5.1336. By selecting the time offset z(f) = 0.2sint | , a load disturbance of 0.1pu. occurs at t=2s for a duration of 2s, and the response of the system is shown in Figure 3, which shows that the system is stable at this time. 3, A stability criterion with a performance-preserving controller design method using the stability criterion obtained in the case where the initial conditions of state x(t) vary with time. t
En supposant queg(1) =[0 e' 0 e?]” ‚les paramètres de déclenchement d'événement 6 = 0,01,0 = 0,06 et Zi =l , Z2 = 1, la matrice de gain du contrôleur K et la matrice de déclenchement © peuvent être résolues à l'aide de la méthode d'inégalité matricielle basée sur le critère de stabilité susmentionné comme suitAssuming that g(1) =[0 e' 0 e?]” ‚the event trigger parameters 6 = 0.01,0 = 0.06 and Zi =l , Z2 = 1, the gain matrix of the controller K and the trigger matrix © can be solved using the matrix inequality method based on the aforementioned stability criterion as follows
K =|0.4079 0.7207]; 5 a os sos 30.0294 50.8403K =|0.4079 0.7207]; 5 a bone sos 30.0294 50.8403
Selon la dérivation ci-dessus de la méthode de conception du contrôleur préservant les performances, la loi de contrôle préservant les performances peut être obtenue comme u'(f)=—[0.4079 0.7207]y(t,) , une limite supérieure pour la valeur minimale de l'indice de performance secondaire est J” = 4,9897. En sélectionnant le décalage temporel 7(#) =|0.2sint | , une perturbation de charge de 0,1pu. se produit à t=5s pour une durée de 5s, sans perturbation le reste du temps, la réponse du système est montrée dans la figure 4, qui montre que le système est stable à ce moment-là.According to the above derivation of the performance-preserving controller design method, the performance-preserving control law can be obtained as u'(f)=—[0.4079 0.7207]y(t,) , an upper bound for the minimum value of the secondary performance index is J” = 4.9897. By selecting the time offset 7(#) =|0.2sint | , a load disturbance of 0.1pu. occurs at t=5s for a duration of 5s, without disturbance the rest of the time, the response of the system is shown in Figure 4, which shows that the system is stable at that time.
La Méthode de conception d'un régulateur à performance préservée déclenché par un événement pour les systèmes électriques, fournie par la présente invention, prend en compte l'incertitude des paramètres du système et obtient un modèle de système. Raisonnable, l'effet de contrôle expérimental de son contrôleur s'écarte peu de la valeur théorique, ce qui non seulement rend le système robuste et stable et résistant aux interférences, mais rend également optimal l'indice de performance secondaire prédéfini, ce qui peut réduire la pression de transmission du réseau de communication et économiser les ressources limitées de la bande passante du réseau.The method for designing an event-triggered performance-preserved regulator for power systems provided by the present invention takes into account the uncertainty of system parameters and obtains a system model. Reasonable, the experimental control effect of its controller deviates little from the theoretical value, which not only makes the system robust and stable and resistant to interference, but also makes the preset secondary performance index optimal, which can reduce the transmission pressure of the communication network and save the limited resources of network bandwidth.
L'exposé ci-dessus ne constitue qu'un mode de réalisation spécifique préféré de l'invention ; toutefois, les modes de réalisation de l'invention ne sont pas limités et toute variante pouvant être envisagée par une personne versée dans l'art relèvera du champ de protection de l'invention.The above discussion only constitutes a specific preferred embodiment of the invention; however, the embodiments of the invention are not limited and any variation which may be considered by a person skilled in the art will fall within the scope of protection of the invention.
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Citations (3)
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CN113777927A (en) * | 2021-09-15 | 2021-12-10 | 西北工业大学 | Design method of event-triggered performance-guaranteeing controller of power system |
-
2023
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Patent Citations (3)
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