(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 202210854484.0 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 中国南方电网有限责任公司 地址 510663 广东省广州市萝岗区科 学城 科翔路11号 申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 (72)发明人 陈亦平　赵利刚　李崇涛　周保荣　 方必武　李永亮　皮杰明　 唐王倩云　曹玉磊　何廷一　 王嘉阳　张野　唐翀　郑晓东　 肖亮　肖逸　赵文猛　程兰芬　 徐原　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 沈闯(51)Int.Cl. H02J 3/48(2006.01) H02J 3/24(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种考虑AGC采样保持的负荷频率控制系统 稳定性分析方法 (57)摘要 本发明提供了一种考虑AGC采样保持的负荷 频率控制系统稳定性分析方法， 包括： 获取电力 系统负荷频率控制系统的参数及控制命令周期， 建立连续采样混合的时滞负荷频率控制系统模 型； 离散化处理时滞变量， 得到对应的无时滞负 荷频率控制系统模型； 将控制命令周期作为采样 周期， 对无时滞负荷频率控制系统模 型进行离散 化采样得到离散化负荷频率控制系统模型并求 解其关键 特征值； 建立时滞负荷频率控制系统的 稳定性判据， 根据关键特征值和稳定性判据对时 滞负荷频率控制系统进行稳定性 分析。 本发明可 以方便有效地计算离散化负荷频率控制系统模 型的状态矩阵特征值， 基于特征值分析的稳定性 判据可以快速准确地判断负荷频率控制系统的 稳定性。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 115051418 A 2022.09.13 CN 115051418 A 1.一种考虑AGC采样保持的负荷频率控制系统稳定性分析 方法， 其特 征在于， 包括： 获取电力系统负荷频率控制系统 的动态元件模型参数、 自动发电控制的模型参数及控 制命令周期， 建立电力系统的连续采样混合的时滞负荷频率控制系统模型， 所述动态元件 模型参数至少包括时滞变量； 离散化处理所述 时滞变量， 得到所述 时滞负荷频率控制系统模型对应的无时滞负荷频 率控制系统模型； 将所述控制命令周期作为采样周期， 对所述无时滞负荷频率控制系统模型进行离散化 采样得到离散化负荷频率控制系统模型， 求解得到所述离散化负荷频率控制系统模型的关 键特征值， 所述关键特 征值是模值 最大的特 征值； 建立连续采样混合的时滞负荷频率控制系统 的稳定性判据， 根据 所述关键特征值和所 述稳定性判据对所述时滞 负荷频率控制系统进行 稳定性分析。 2.根据权利要求1所述的考虑AGC采样保持的负荷频率控制系统稳定性分析方法， 其特 征在于， 所述时滞 负荷频率控制系统模型包括连续子系统模型和采样子系统模型； 其中， 所述连续子系统模型为状态变量和输出变量都是连续信号的子系统模型， 所述 采样子系统模型为状态变量和输出变量以阶梯状的采样信号存在的子系统模型。 3.根据权利要求2所述的考虑AGC采样保持的负荷频率控制系统稳定性分析方法， 其特 征在于， 所述连续子系统模型为： 其中， 是连续子系统的系数矩阵， 是连续子系统n个状态 变量组成的状 态向量， 为xc的导数， 为时滞变量， k 是时滞变量的系数向量， τ 是时滞变量的延迟时 间， d为延迟变量在状态向量xc中的位置， s为AGC采样系统 的输出采样变量在状态变量xc中 的位置， 是第s,d个元素为1的单位列向量， 为ed,n的转置， 为es,n的转置， bc是连续子系统的输入矩阵， ud和yc分别是连续子系统的输入阶梯状采样信号和 输出连续 控制信号。 4.根据权利要求2所述的考虑AGC采样保持的负荷频率控制系统稳定性分析方法， 其特 征在于， 所述采样子系统模型为： 其中， T为自动 发电控制的控制命令周期， xc,k为状态向量xc的离散采样点， yc是采样子 系统的输入连续控制信号， ud是采样子系统的输出阶梯状采样信号。 5.根据权利要求2所述的考虑AGC采样保持的负荷频率控制系统稳定性分析方法， 其特 征在于， 所述时滞 负荷频率控制系统模型为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115051418 A 2其中， 为xc(t)的导数， 是连续子系统的系数矩阵， 是t时刻连续 子系统n个状态变量组成的状态向量， τ是时滞变量的延迟时间， k是时滞变量的系数向量， bc是连续子系统的输入矩阵， xc(t‑τ )是时滞项， T表示 所述采样子系统的采样周期， d为时滞 变量在状态向量xc中的位置， s为自动发电控制采样系统的输出采样变 量在状态变量xc中的 位置， 分别是第s,d个元素为 1的单位列向量， 为ed,n的转置， 为es,n的转 置， xc,k为状态向量xc的离散采样点； 所述连续子系统为负荷频率控制系统中状态变量和输 出变量都是 连续信号的子系统。 6.根据权利要求5所述的考虑AGC采样保持的负荷频率控制系统稳定性分析方法， 其特 征在于， 离 散化处理所述时滞变量包括： 采用切比雪夫离 散化方法离 散化处理所述时滞 负荷频率控制系统模型的时滞变量。 7.根据权利要求6所述的考虑AGC采样保持的负荷频率控制系统稳定性分析方法， 其特 征在于， 得到对应的无时滞 负荷频率控制系统模型为： 其中， 为无时滞负荷频率控制系统模型的状态向量， xk为状态向 量的第k个离散采样点， 分别为无时滞负荷频率控制系统模型的连续子 系统、 采样子系统的系数矩阵。 8.根据权利要求7所述的考虑AGC采样保持的负荷频率控制系统稳定性分析方法， 其特 征在于， 所述离 散化负荷频率控制系统模型为： 其中， xk+1为状态向量的第k+1个离 散采样点。 9.根据权利要求1所述的考虑AGC采样保持的负荷频率控制系统稳定性分析方法， 其特 征在于， 求 解得到所述离 散化负荷频率控制系统模型的关键特 征值包括： 对所述离散化负荷频率控制系统模型的状态矩阵进行相似变换得到特征值相同的相 似矩阵， 求 解所述相似矩阵得到所述离 散化负荷频率控制系统模型的关键特 征值。 10.根据权利要求1所述的考虑AGC采样保持的负荷频率控制系统稳定性分析方法， 其 特征在于， 所述时滞 负荷频率控制系统的稳定性判据为： 所述离散化负荷频率控制系统模型的状态矩阵的特征值均位于复平面单位圆以内； 且 所述无时滞负荷频率控制系统模型的连续子系统的系数矩阵不存在非负实部特征值满足 虚部为n π/T， n为非零整数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115051418 A 3