【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于直流电源系统领域，具体涉及一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法。
技术介绍
1、电力系统的发展与国家工业发展和居民生活的息息相关，对电力系统的研究也受到了广泛的关注，其中变电站或发电厂的安全、稳定运行是一个具有重要现实意义的研究内容。直流电源系统作为变电站或发电厂的保护、控制、监测及报警等环节负荷的电源，是变电站或发电厂安全、稳定运行的重要基础保障。由于当直流电源系统重要负荷支路发生失压时，母线的对地电压也会受到影响，从而扩大故障的影响范围，因此快速将故障支路与母线进行故障隔离是非常关键的动作；另一方面，重要负荷支路发生失压时，支路的可靠性供电需要快速将重要负荷支路电压恢复到整定值。为了解决直流电源系统重要负荷支路失压故障隔离和电压补偿的问题，许多研究者提出了一些解决方案：
2、(1)专利202020317930.0提供了一种含直流母线在线电源稳压装置的发电厂直流电源系统，通过将供电直流电源分组与稳压装置连接，采用并联供电技术在直流母线失压时实现在线稳压提高直流电源供电的可靠性。
3、(2)专利201611074785.2提供了一种防止直流电源母线失压的系统及其运行方法，通过计算母线电压变化率作为母线失压趋势判断条件，在需要电压补偿时输出控制信号投入运行dc/dc模块。
4、(3)专利202211171624.0提供了一种直流母线失压补偿方法、装置、系统及变电站设备,在直流母线失压时通过控制开关装置导通接入备用电源，实现对直流母线电压的补偿。
5、这些专
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决目前直流电源系统中，重要负荷的可靠性供电设计时，输出电压为常值导致的对重要负荷冲击过大和负荷失压时间较长的问题，提出了一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法。
2、本方法为了解决上述技术问题采取的技术方案是：一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法，该方法包括以下步骤：
3、s1、设计一个具有双路电源输入、单路电源输出的直流电源系统重要负荷失压补偿装置；
4、s2、根据实际系统将重要负荷支路电压ur(t)与备用回路电源输出电压us(t)之间的关系，建立状态空间模型；
5、s3、根据重要负荷电压整定值ud(t)和s2中建立的状态空间模型定义误差变量z1(t)，z21(t)；
6、s4、根据s3定义的误差变量z1(t)，z2(t)定义李雅普诺夫函数v(t)；
7、s5、对s4定义的李亚普诺夫函数v(t)在s2建立的状态空间模型轨迹上对时间求一阶导数
8、s6、根据s5求的李雅普诺夫函数v(t)对时间的一阶导数基于有限时间收敛理论设计中间变量v(t)和备用回路电源输出电压us(t)，使重要负荷电压快速恢复到整定值ud(t)附近。
9、进一步地，所述s1中，直流电源系统重要负荷失压补偿装置具有双路电源输入、单路电源输出，双路电源输入包括常用电源输入和备用电源输入，当常用回路失压时，装置自动切换到备用电源输入通过dc/dc模块隔离输出，且能快速将输出电压恢复到整定值附近
10、进一步地，所述s2中，根据实际系统将重要负荷支路电压ur与备用回路电源输出电压us之间的关系，建立状态空间模型：
11、
12、其中x1(t)和x2(t)表示系统的状态变量，a(x1(t)，x2(t))＞0和b(x1(t)，x2(t))为实际系统重要负荷支路结构。
13、进一步地，所述s3中，根据重要负荷电压整定值ud(t)和s2中建立的状态空间模型定义误差变量z1(t)，z2(t)：
14、z1(t)＝x1(t)-ud(t)
15、z2(t)＝x2(t)-v(t)
16、其中v(t)为中间控制变量。
17、进一步地，所述s4中，根据s3定义的误差变量z1(t)，z2(t)定义李雅普诺夫函数v(t)：
18、
19、进一步地，所述s5中，对s4定义的李亚普诺夫函数v(t)在s2建立的状态空间模型轨迹上对时间求一阶导数
20、
21、
22、进一步地，所述s6中，根据s5求的李雅普诺夫函数v(t)对时间的一阶导数基于有限时间收敛理论设计中间变量v(t)和备用回路电源输出电压us(t)，使重要负荷电压快速恢复到整定值ud(t)附近：
23、
24、
25、其中k11，k12，k21，k22＞0是设计的参数，是重要负荷电压整定值对时间的一阶导数，是以中间变量v(t)为输入的滤波器的输出，具体为：
26、
27、其中h＞0是设计的滤波器参数。
28、本专利技术的有益效果：当常用回路失压时，装置自动切换到备用电源输入通过dc/dc模块隔离输出，且能快速将输出电压恢复到整定值附近；基于有限时间收敛理论设计备用回路电源输出电压us(t)，避免了目前直流电源系统中，重要负荷的可靠性供电设计时，输出电压为常值导致的对重要负荷冲击过大和负荷失压时间较长的问题；实现了使重要负荷电压快速恢复到整定值ud(t)附近。
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1.一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法，其特征在于：所述S1中，直流电源系统重要负荷失压补偿装置具有双路电源输入、单路电源输出，所述双路电源输入包括常用电源输入和备用电源输入，当常用回路失压时，装置自动切换到备用电源输入通过DC/DC模块隔离输出，且能快速将输出电压恢复到整定值附近。
3.如权利要求2所述的一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法，其特征在于：所述S2中，根据实际系统将重要负荷支路电压ur与备用回路电源输出电压us之间的关系，建立的状态空间模型为：
4.如权利要求3所述的一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法，其特征在于：所述S3中，根据重要负荷电压整定值ud(t)和S2中建立的状态空间模型定义误差变量z1(t)，z2(t)分别为：
5.如权利要求4所述的一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法，其特征在于：所述S4中，根据S3定义的误差变量z1(t)和z2(t)定义的
6.如权利要求5所述的一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法，其特征在于：所述S5中，对S4定义的李亚普诺夫函数V(t)在S2建立的状态空间模型轨迹上对时间求一阶导数
7.如权利要求6所述的一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法，其特征在于：所述S6中，根据S5求的李雅普诺夫函数V(t)对时间的一阶导数基于有限时间收敛理论设计中间变量v(t)和备用回路电源输出电压us(t)，使重要负荷电压快速恢复到整定值ud(t)附近：
8.如权利要求7所述的一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法，其特征在于：所述是重要负荷电压整定值对时间的一阶导数，是以中间变量v(t)为输入的滤波器的输出，具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法，其特征在于：所述s1中，直流电源系统重要负荷失压补偿装置具有双路电源输入、单路电源输出，所述双路电源输入包括常用电源输入和备用电源输入，当常用回路失压时，装置自动切换到备用电源输入通过dc/dc模块隔离输出，且能快速将输出电压恢复到整定值附近。
3.如权利要求2所述的一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法，其特征在于：所述s2中，根据实际系统将重要负荷支路电压ur与备用回路电源输出电压us之间的关系，建立的状态空间模型为：
4.如权利要求3所述的一种基于有限时间的直流电源系统重要负荷失压补偿方法，其特征在于：所述s3中，根据重要负荷电压整定值ud(t)和s2中建立的状态空间模型定义误差变量z1(t)，z2(t)分别为：
【专利技术属性】
技术研发人员：洪小龙，陈忠，谢铖，胡迪，许磊，官玮平，江炜楠，鲍清，汪宝龙，徐峰，金巍，刘洋，石庆松，曹现峰，韩旭，李建伟，王庆辰，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司池州供电公司，
类型：发明
国别省市：
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