《中国人工智能学会通讯》——11.38 在线鲁棒负荷频率控制器设计

11.38 在线鲁棒负荷频率控制器设计

频率稳定是电力系统安全稳定运行的重要因素，它反映了电力系统中有功功率供需平衡的基本状态， 频率异常将会给发电机和系统的安全运行，以及用户带来极为严重的后果。然而对于电力系统而言，负荷总是不断变化的，还可能随时发生各种故障，这样导致很难建立精确的电力系统的数学模型，因此在实施负荷频率控制中[40-41] ，应该保证控制的具有良好的鲁棒性。文献 [42] 采用了变结构控制思想设计了负荷频率控制器以提高动态品质。文献 [43] 在 Riccati 方程中考虑系统参数变化的边界，保证系统在可接受的不确定范围内渐近问题且具有一定的鲁棒性。文献 [44] 从特征结构配置方面考虑鲁棒设计，可使闭环极点在一定的期望区域内得到一定的优化，有效提高了系统的暂态特性。可见，现有方法在一定程度上解决了系统不确定因素等问题，但也存在控制复杂、困难和鲁棒性差等问题；同时受到模型的精确性和实际系统结构的复杂性等因素的影响，使得某些情况下控制效果并没有得到充分的优化。

为此，针对动态知识未知电力系统的负荷频率控制问题，我们提出了一个基于 ADP 在线 H ∞鲁棒负荷频率控制器设计方案。首先利用 H ∞控制方法来处理系统的不确定性，再通过利用二人零和微分对策理论来解决 H ∞控制问题。接着基于 ADP 技术和克罗内克积理论，给出了一个基于数据的在线ADP 算法，该算法通过利用系统状态和输入的在线信息学习博弈代数 Riccati 方程的解，并给出了算法的收敛性及最优性分析，从而有效解决电力系统动态知识完全未知的在线负荷频率鲁棒控制问题。