41、基于近似线性化的海洋分布式发电系统控制

基于近似线性化的海洋分布式发电系统控制

1. 引言

在海洋涡轮发电系统中，控制方法的选择至关重要。与其他可能的非线性控制方法相比，本文所介绍的控制方法具有显著优势，它能最小化分布式发电模型控制输入的变化，从而降低电力系统的运行成本。

2. 其他控制方法的局限性

• 全局线性化控制方法 ：需要复杂的状态变量变换，并且在计算最终应用于分布式发电系统的控制输入时，需要进行逆变换。
• 模型预测控制（MPC） ：由于海洋涡轮和同步发电机动力单元的模型是强非线性的，使用MPC会使控制回路不稳定。
• 非线性模型预测控制（NMPC） ：其收敛到最优解无法保证，因为该方法依赖于参数值的临时选择和初始化。
• 滑模控制 ：要确定滑模面，需要先将分布式电力系统的状态空间模型转换为输入 - 输出线性化形式。
• 反步控制 ：当分布式电力系统的模型不是三角形（反步积分）状态空间形式时，不能直接应用。
• 多局部模型控制 ：通过在多个运行点对海洋涡轮和同步发电机动力单元的模型进行线性化，需要求解多个Riccati方程或线性矩阵不等式（LMIs），计算量巨大。

3. 本文方法的意义

• 创新性 ：提出了一种全新的分布式海洋涡轮和同步发电机电力系统的非线性最优控制方法