(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210803812.4 (22)申请日 2022.07.07 (71)申请人 平高集团有限公司 地址 467001 河南省平 顶山市南环东路2 2 号 (72)发明人 王楠　朱琦琦　张利欣　段晓辉　 姚永其　王之军　张豪　刘亚培　 王汉瑶　 (74)专利代理 机构 郑州睿信知识产权代理有限 公司 41119 专利代理师 史萌杨 (51)Int.Cl. H02J 3/14(2006.01) H02J 3/24(2006.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 111/04(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种时滞电力系统稳定性分析方法及系统 (57)摘要 本发明属于电力系统技术领域， 具体涉及一 种时滞电力系统稳定性分析方法及系统。 该方法 首先建立包括时滞和非线性负荷扰动的负荷频 率控制系统模 型， 所述非线性负荷扰动为将未知 的外生负荷干扰视为电流和延迟状态变量的非 线性扰动 ； 然后构造增广型Lya punov ‑ Krasovskii泛 函， 采用基于时滞依 赖矩阵的自由 矩阵积分不等式和基于时滞依赖矩 阵的反凸组 合不等式的分析方法对负荷频率控制系统的稳 定性进行分析， 从而 得到负荷频率控制系统的稳 定性判据。 本发 明在提高计算精度和时滞上界方 面起到了重要的作用， 有助于扩 大电力系统的稳 定运行区域。 权利要求书4页 说明书21页 附图2页 CN 115276026 A 2022.11.01 CN 115276026 A 1.一种时滞电力系统稳定性分析 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 1)建立包括时滞和非线性负荷扰动的负荷频率控制系统模型， 所述非线性负荷扰动为 将未知的外生负荷干扰视为电流和延迟状态变量的非线性扰动； 2)构造增广型Lyapunov ‑Krasovskii泛函， 采用基于时滞依赖矩阵的自由矩阵积分不 等式和基于时滞依赖矩阵的反凸组合不等式的分析方法对负荷频率控制系统的稳定性进 行分析， 从而得到负荷频率控制系统的稳定性判据； 其中， 所述基于时滞依赖矩阵的自由矩阵积分不等式为将自由矩阵积分不等式中的常 数矩阵Ni设置为引入时滞的时滞依赖矩阵 所述基于时滞依 赖矩阵的反凸组合不等式为将反 凸组合不等式中的常数矩阵S设置为引入时滞的时滞依赖 矩阵 h1和h2均为给定常量且0≤h1≤h2， μ为给定 常量且 μ＜1。 2.根据权利要求1所述的时滞电力系统稳定性分析方法， 其特征在于， 步骤2)中所述基 于时滞依赖矩阵的自由矩阵积分不 等式为： 对于任意正定矩阵 和Z1, 任意常数矩阵 和 以及所有可微函数 表示实数域上的n ×n维矩阵空间， 表示实数域 上的3n×3n维矩阵空间， 表示实数域上的3n ×n维矩阵空间， 如果满足： 那么有下列不 等式成立： 式中， Sym{…}表示括号中矩阵与扩号中矩阵的转置矩阵的和， h1 2＝ h2‑h1； 且Nij为常数矩阵， i＝1,2,j＝1,2, 3,4； 参数右上角T表示 参数的转置， 参数 上·表示参数的一阶导数。 3.根据权利要求1所述的时滞电力系统稳定性分析方法， 其特征在于， 步骤2)中基于时 滞依赖矩阵的反凸组合 不等式为： 对于任意向量ω1,ω2， 存在常数矩阵X1,X2以及时滞 依赖矩阵 实标量权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115276026 A 2a≥0， b≥0， 并满足 a+b＝1， 有下列不 等式成立： 式中， h12＝h2‑h1， 且Si为常 数矩阵， i ＝1,2,3,4； 参数右上角T表示 参数的转置； 表示实数域上的n ×n维矩阵空间。 4.根据权利要求1所述的时滞电力系统稳定性分析方法， 其特征在于， 步骤2)中构造的 增广型Lyapun ov‑Krasovsk ii泛函为： 式中， col{…} 表示括号中元素的列向量， x(t)为状态变量， θ为积分项； P为正定矩阵， Q1,Q2和Q3均为正定矩阵， Q2, η2(s)为增广向量； W1和W2均为正定矩阵， W1, h12＝h2‑h1； M1,M2,M3,M4均为正定矩阵， 且M1,M2,M3, λ为积分项； 参数右 上角T表示 参数的转置， 参数 上·表示参数的一阶导数。 5.根据权利要求1所述的时滞电力系统稳定性分析方法， 其特征在于， 步骤1)中建立的 负荷频率控制系统模型为： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115276026 A 3