独立电力系统输入状态稳定性分析的基础研究

考虑到独立电力系统具有模块化设计及网络重构等特点，将输入状态稳定性（Input-State-Stability, ISS）方法加以发展并应用于独立电力系统的稳定分析，能够克服现有Lyapunov稳定难以保证系统结构变化后的鲁棒稳定性以及无法考虑有界信号输入对系统稳定性影响的局限性。项目研究内容有三：第一是通过ISS属性完整地描述模块或子系统的稳定属性，而不需与之联系子系统的具体信息，从而实现稳定分析的解耦计算；第二是研究互联系统局部ISS与子系统局部ISS的关系，即非线性小增益定理；第三个是设计自动分析算法，完成局部ISS分析。项目研究将为独立电力系统稳定分析、系统设计、重构提供一套新的理论和方法；同时，也将使ISS理论得到进一步的发展。

考虑到独立电力系统具有模块化设计及网络重构等特点，将输入状态稳定性（Input-State-Stability, ISS）方法加以发展并应用于独立电力系统的稳定分析，能够克服现有Lyapunov稳定难以保证系统结构变化后的鲁棒稳定性以及无法考虑有界信号输入对系统稳定性影响的局限性。项目的研究成果有三：（1）提出了局部输入-状态稳定（LISS）定理。并基于该定理，提出了了LISS 定理的算法。该项工作解决了研究对象数学模型已知情况下自动分析系统的输入-状态增益、输入的局部范围的问题。（2）提出了基于仿真曲线计算积分-积分形式的局部输入-输出稳定属性中局部输入-输出增益和输入的局部范围的方法。该方法可以避免微分形式数学建模中的降阶、参数测定等一系列问题，且可以考虑限幅等环节对动态元件性能的影响，因此具有较小的保守性。（3）提出了基于范数形式互联系统局部输入-输出小增益定理，并根据ISS的等价条件提出了基于积分-积分形式的互联系统局部输入-输出小增益定理。并通过仿真验证了该定理的正确性。上述工作使得子系统的稳定属性得以用来判断互联系统的稳定性，且判据仅涉及不等式关系的验证，计算速度快。