多时间尺度嵌套动力系统的李雅普诺夫框架及其在基于换流器的电力系统中的应用
最优化与控制
2021-01-12 v3
摘要
在这项工作中，我们提出了一个李雅普诺夫框架，用于建立由非线性动力系统按收敛速率从慢到快排序的嵌套互联系统关于紧集的稳定性，其中每个动力学仅受较慢动力学和紧接着的最快动力学影响。所提方法明确考虑多于两个时间尺度，不需要通过标量时间常数对多时间尺度建模，并提供了使临时时间尺度分离论证严格化的解析界。受技术结果启发，我们为构网型电力换流器开发了一种新型控制策略，该策略由内级联二自由度控制器和可调度虚拟振荡器控制作为参考模型组成。所得基于换流器的闭环交流电力系统呈多时间尺度嵌套系统形式。我们应用技术结果得到了控制器设定值、支路功率和控制增益的显式界，这些界保证了多换流器交流电力系统关于交流潮流方程预指定解的几乎全局渐近稳定性。最后，我们在一个使用经硬件验证的详细换流器模型进行高保真仿真的案例研究中验证了所提控制结构的性能。
引用
@article{arxiv.1911.08945,
title = {A Lyapunov framework for nested dynamical systems on multiple time scales with application to converter-based power systems},
author = {Irina Subotić and Dominic Groß and Marcello Colombino and Florian Dörfler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.08945},
year = {2021}
}