一种考虑执行器饱和的非线性负虚系统框架用于电力系统控制

在向净零排放转型中，有人认为需要大规模扩展电网以支持新兴可再生能源区。在本文中，我们提出利用基于电池反馈控制和非线性负虚系统理论，通过实现现有电网基础设施的更充分利用，来减少此种扩展的需求。通过构造新颖的Lur'e-Postnikov型Lyapunov函数，针对非线性负虚系统与非线性负虚控制器的反馈互联给出了稳定性结果。此外，提出了一类新的非线性负虚控制器以处理执行器饱和。我们表明，在此控制框架下，控制器最终离开饱和边界，且反馈系统在Lyapunov意义下局部稳定。这为基于电池的控制在电力系统中的应用提供了理论支持。针对单机无穷大母线电力系统的仿真结果验证了我们结论。我们的方法有可能使输电线路运行于其最大功率容量，因为稳定性鲁棒性由反馈控制器的使用得以保证。