UPFC非线性鲁棒控制器设计：反馈线性化H∞方法

"基于反馈线性化H∞方法的UPFC非线性鲁棒控制器 (2012年) - 阎博, 江道灼, 甘德强, 藏玉清 - 浙江大学学报(工学版)" 在电力系统中，统一潮流控制器（UPFC）作为灵活交流输电系统（FACTS）的一种，通过电压源换流器（VSC）技术对电力网络的潮流进行精确控制。然而，VSC-FACTS装置在实际运行中可能面临各种不确定性因素和外部干扰，这会影响其控制性能和系统的稳定性。2012年的这篇论文提出了一种针对UPFC的非线性鲁棒控制器设计方法，该方法基于反馈线性化H∞理论。 论文首先指出，UPFC作为一个五阶仿射非线性系统，当考虑到外部干扰时，其动态行为变得复杂且难以控制。为了解决这个问题，作者们采用了状态反馈精确线性化技术，将非线性系统转化为一个等效的线性系统。这种转化使得我们可以应用线性H∞理论来设计线性鲁棒控制律。线性H∞控制理论是一种有效的手段，它旨在确保系统在存在不确定性或干扰的情况下仍能保持良好的性能。 通过预反馈映射，设计出的线性控制器可以转换回适用于原始非线性UPFC系统的控制律。这种方法的关键优点在于，它能够提供对不确定性和外部干扰的鲁棒性，从而增强了UPFC对电网暂态稳定性的贡献，以及对功率振荡的抑制能力。 在4机12节点的电力系统仿真中，新提出的控制器与传统的PI控制器进行了比较。仿真结果证明，基于反馈线性化H∞的控制器在面对多种外部干扰时表现出显著的鲁棒性，提高了UPFC安装点附近电网的稳定性，增强了系统的抗干扰能力。 关键词涉及的主题包括：统一潮流控制器（UPFC）、非线性鲁棒控制、反馈线性化、H∞控制、干扰抑制、灵活交流输电系统（FACTS）以及电力系统。这篇论文的工作为VSC-FACTS设备的控制策略提供了新的思路，对于提升电力系统在复杂环境下的运行性能具有重要的理论与实践意义。