LMI技术下的多机系统TCSC鲁棒控制器设计与验证

本文主要探讨了利用线性矩阵不等式（Linear Matrix Inequalities, LMI）技术在多机系统中设计可控串联电容补偿器（TCSC）的鲁棒控制器。TCSC作为一种有效的电力系统稳定工具，通过安装在高压输电线路上，能够增强系统的暂态稳定性并提升传输容量。传统的H∞控制理论在电力系统中应用时，需要通过复杂的Gamma迭代优化问题来解决，这可能导致计算复杂度增加。 LMI技术提供了一种新的控制器设计方法，它将设计指标和约束条件转化为线性不等式的形式，这使得优化过程成为凸优化问题，可以使用高效的算法精确求解。文章引入了有极点区域配置约束的混合H2/H∞问题的LMI解法，这种方法允许同时考虑控制器的性能指标，如稳定性（H2）和快速响应（H∞），从而设计出适应多机系统的鲁棒TCSC控制器。 为了验证所提出的LMI方法的有效性，研究者采用安德森3机9节点系统模型进行实验。通过仿真小规模突发事件，如短路或负荷波动，展示了鲁棒TCSC控制器在面对这些扰动时，能够实现系统稳定的快速恢复。结果显示，使用LMI方法设计的TCSC控制器具有良好的鲁棒性，能够在保证系统稳定的同时，迅速对突发事件作出反应。 本研究不仅简化了电力系统控制器的设计过程，提高了计算效率，而且通过实证分析证明了LMI技术在TCSC控制器设计中的实用价值。这对于电力系统的实时运行管理和未来智能电网的发展具有重要意义。