计及时滞影响的电力系统稳定器的H∞控制

研究了计及时滞影响的电力系统稳定器(PSS)的H∞控制。基于H∞鲁棒控制理论和线性矩阵不等式处理方法,利用Matlab/LMI工具箱,以联接到远方系统的发电机为例,进行了时滞系统PSS的H∞控制器设计。应用Pade逼近法近似时间延迟,采用Matlab/Simulink技术进行数字仿真。仿真及分析表明,所设计的PSS具有很好的对时滞的不敏感性,可以抑制振荡,提高电力系统的稳定性。     

计及时滞影响的静止无功补偿器的H∞控制

研究了计及时滞影响的静止无功补偿器(SVC)的H∞控制,采用解线性矩阵不等式(LMI)方法,利用MATLAB/LMI工具箱设计了SVC时滞系统的H∞控制器。仿真及分析表明,所设计的控制器具有很好的对时滞的不敏感性,可以抑制外部干扰,提高电力系统的稳定性。     

存在时滞影响的发电机励磁的H∞控制

研究了存在广域控制时滞影响的发电机励磁系统的H∞控制,讨论利用线性矩阵不等式(LMI)进行H∞控制器设计的方法及步骤.除考虑时滞影响外,还计及了外部扰动和建模误差等不确定因素.以联接到远方系统的发电机为例,采用远方反馈信号,进行了存在时滞影响的发电机励磁的状态反馈H∞控制器设计.仿真及分析表明,所设计的励磁控制器具有很好的对时滞的不敏感性,可以抑制外部干扰,保持电力系统的动态稳定.     

H∞电力系统稳定器的设计及其降阶

介绍了H∞鲁棒控制理论的基本原理，并将其应用于电力系统的稳定器PSS（Power System Stabilizer)的设计，克服了传统PSS鲁棒性差的缺点。由于直接设计出的控制器阶数较高，采用了一种基于Gram矩阵的均衡降阶方法，降阶后的控制器仍保持了良好的控制效果。为了进一步说明H∞PSS的优点，针对一个具体的单机无穷大系统进行PSS设计，并将H∞PSS与传统PSS进行比较，给出了几组仿真试验的结果，在正常运行条件下、在系统变为弱联系时，在输出功率变化时，发电机受到脉冲干扰的时域响应曲线，仿真结果表明H∞PSS能够在较大的运行范围内抑制振荡，显示了良好的鲁棒性。     

考虑时滞影响的可控串联电容补偿器的H∞控制

对存在于广域测量系统时滞影响的可控串联电容补偿器的H∞控制进行了研究，说明利用线性矩阵不等式进行H∞控制器设计的方法。仿真及分析表明，所设计的控制器具有很好的、对时滞的不敏感性，可以抑制外部干扰，保持电力系统的动态稳定。     

存在时滞影响的发电机励磁的H∞控制

研究了存在广域控制时滞影响的发电机励磁系统的H∞控制,讨论利用线性矩阵不等式(LMI)进行H∞控制器设计的方法及步骤。除考虑时滞影响外,还计及了外部扰动和建模误差等不确定因素。以联接到远方系统的发电机为例,采用远方反馈信号,进行了存在时滞影响的发电机励磁的状态反馈H∞控制器设计。仿真及分析表明,所设计的励磁控制器具有很好的对时滞的不敏感性,可以抑制外部干扰,保持电力系统的动态稳定。     

考虑时滞影响的汽轮发电机汽门开度的广域H_∞控制

研究了汽轮发电机汽门开度的广域H∞控制,讨论利用线性矩阵不等式进行H∞控制器设计的方法及步骤,除考虑时滞影响外,还计及了外部扰动和建模误差等不确定因素.以联接到远方系统的汽轮发电机为例,进行了存在广域测量系统时滞影响的发电机汽门的H∞控制器设计.所设计的控制器具有很好的对时滞的不敏感性,并可以抑制外部干扰,保持电力系统的动态稳定.     

计及时滞影响的水轮发电机调节系统的广域H∞控制

研究了水轮发电机调节系统的广域H∞控制,探讨利用线性矩阵不等式（linear matrix inequality,LMI）进行H∞控制器设计的方法及步骤。除计及时滞影响外,还考虑了外部扰动和建模误差等不确定因素。以联接到远方系统的水轮发电机为例,进行了存在广域测量系统（wide area measurement system,WAMS）时滞影响的水轮发电机调节系统的H∞控制器设计。仿真及分析表明,所设计的控制器在一定范围内具有对时滞的不敏感性,可以抑制外部干扰,保持电力系统的动态稳定。     

并联型有源滤波器的H∞控制

电力系统的运行工况复杂,要得到系统和干扰的精确数学模型几乎是不可能的.介绍了H∞鲁棒控制器理论的基本原理,并运用混合灵敏度的方法设计了 APF 的H∞鲁棒控制器,能将电力系统的建模误差、参数不确定性和干扰不确定性等因素计入设计方案之中,因而能使控制系统具有很好的鲁棒性.采用混合灵敏度的方法设计H∞鲁棒控制器,在进行合理的降阶后利用Matlab软件进行仿真,结果表明:APF的H∞控制具有较好的动态品质,并使系统具有较强的鲁棒性.自动控制系统最重要的特性莫过于它的稳定性,在稳定的基础上,再追求系统满足一定的性能要求,这样的控制系统才具有实际应用价值.因此,保证闭环控制系统的稳定性,这是控制器设计所必须满足的基本要求.利用Matlab软件进行仿真,结果表明:APF的H∞控制具有较好的稳定品质.     

计及时滞影响的电力系统H∞阻尼控制

利用Pade近似方法将时滞环节转化为状态空间形式,从而建立考虑传输时滞的开环电力系统线性化模型;采用基于H∞阻尼控制的混合灵敏度方法对所建模型进行鲁棒控制器设计。时域仿真结果表明:所设计的鲁棒控制器对电力系统广域时滞具有一定的耐受能力,同时可以抑制系统干扰的影响。     

考虑时滞影响的汽轮发电机汽门开度的广域H∞控制

研究了汽轮发电机汽门开度的广域H∞控制,讨论利用线性矩阵不等式进行H∞控制器设计的方法及步骤,除考虑时滞影响外,还计及了外部扰动和建模误差等不确定因素。以联接到远方系统的汽轮发电机为例,进行了存在广域测量系统时滞影响的发电机汽门的H∞控制器设计。所设计的控制器具有很好的对时滞的不敏感性,并可以抑制外部干扰,保持电力系统的动态稳定。     

基于系统辨识的广域时滞鲁棒阻尼控制

针对电力系统区间低频振荡问题,提出了一种利用广域测量信号的电力系统阻尼控制器的设计方法。该方法采用广域测量系统(WAMS)提供的准实时测量数据,通过Prony传递函数辨识法和纯时滞环节Pade逼近法建立时滞电力系统模型;然后基于混合灵敏度H∞控制理论和极点配置方法设计阻尼控制器,使闭环系统在满足H∞性能指标的前提下极点分布于合适的区间,从而获得所需的系统动态性能。4机2区域电力系统和新英格兰测试系统仿真实例表明,采用广域测量反馈信号的阻尼控制器能够显著提高系统区间低频振荡的阻尼,并且具有时滞不敏感性。     

并联型有源滤波器的 控制

电力系统的运行工况复杂,要得到系统和干扰的精确数学模型几乎是不可能的。介绍了H∞鲁棒控制器理论的基本原理,并运用混合灵敏度的方法设计了APF的H∞鲁棒控制器,能将电力系统的建模误差、参数不确定性和干扰不确定性等因素计入设计方案之中,因而能使控制系统具有很好的鲁棒性。采用混合灵敏度的方法设计H∞鲁棒控制器,在进行合理的降阶后利用Matlab软件进行仿真,结果表明：APF的H∞控制具有较好的动态品质,并使系统具有较强的鲁棒性。自动控制系统最重要的特性莫过于它的稳定性,在稳定的基础上,再追求系统满足一定的性能要求,这样的控制系统才具有实际应用价值。因此,保证闭环控制系统的稳定性,这是控制器设计所必须满足的基本要求。利用Matlab软件进行仿真,结果表明：APF的H∞控制具有较好的稳定品质。     

计及PSS的电力系统时域仿真计算

随着电网规模日益增大,电力系统动态安全问题愈发受到重视,其中,时域仿真是研究电力系统动态特性的重要方法.综述了暂态稳定分析中时域仿真的方法,并利用时域仿真对计入电力系统稳定器(PSS)的系统进行仿真计算与分析,利用Matlab通过IEEE 14仿真算例定量研究了引入PSS对电力系统暂态稳定特性的影响.     

储能装置与PSS配合控制对电力系统低频振荡的抑制效果研究

电力系统的低频振荡现象会严重影响到系统的稳定性,相应的机理分析和抑制策略一直备受国内外学者的关注.提出以储能装置和电力系统稳定器(Power System Stabilizer,PSS)为手段实现对电力系统暂态功率的调节,并最终实现抑制电力系统低频振荡的控制目标.首先给出了储能系统中逆变器的控制策略;同时简化了逆变器模型,在不造成系统级误差的前提下,使用仿真速度极快的向量解算方式进行仿真验证;最后通过短路故障产生低频振荡现象,在仅用储能装置、仅用PSS、储能装置和PSS协调控制3种不同条件下抑制低频振荡.对Matlab/Simulink仿真结果进行对比和分析,得出储能装置和PSS在抑制电力系统低频振荡时存在配合的可能性,储能装置和PSS的配合控制比单独使用储能装置或PSS的调节效果好.     

多机电力系统间接自适应模糊分散 H∞ 控制研究

针对多机电力系统励磁控制模型,考虑到系统的多变量、强耦合非线性等特性,提出了基于模糊逼近的间接自适应模糊分散H∞跟踪控制方案。该方案通过构建模糊自适应系统来逼近未知函数,然后设计H∞补偿器来抵消外部扰动和模糊逼近误差,从而实现了对多机电力系统的稳定性控制并且具有H∞性能。仿真结果表明,当多机电力系统发生三相可恢复故障和三相不可恢复故障时,发电机的转子运行角趋于某一固定值,相对转速和跟踪误差都趋于零。所提方案与电力系统稳定器(PSS)方案对比可知,PSS方案虽然能使系统稳定,但是其超调量大、过渡时间长,而所提方案不仅可以使系统在故障之后迅速稳定,而且超调量更小。     

基于粒子群优化算法的电力系统稳定器设计

基于单机无穷大系统模型,用粒子群优化算法(PSO)对发电机电力系统稳定器(PSS)进行参数优化,来抑制低频振荡.介绍了基本的粒子群优化算法的原理,并用改进的带约束的粒子群优化算法优化PSS的参数,将PSS的整个设计过程转化为一组参数进行寻优的过程,提高了多参数寻优的效率.用Matlab仿真软件进行仿真,仿真结果表明,利用该方法设计的PSS,它的小信号稳定性有了较大的提高.     

分散励磁式船舶电力系统鲁棒控制器研究

给出了分散励磁式船舶电力系统柴油机发电机组的数学模型,明确了模型中各种干扰项的物理意义。将发电机组数学模型线性化后,增广为广义受控系统,应用H∞控制理论,设计了发电机的分散励磁鲁棒控制器,并应用线性矩阵不等式(LMI)方法,将H∞控制器的设计转化为一个线性矩阵不等式约束和线性目标函数的凸优化问题,对H∞控制器求解和优化。仿真结果表明,当电力系统受到干扰后,H∞鲁棒励磁控制器比传统的电力系统稳定(PSS)励磁控制器具有更强的抗干扰能力,并使电力系统在较短时间内恢复稳定。     

PSS参数计算与仿真综合软件的设计与开发

针对电力系统稳定器（PSS）参数计算软件不能对计算出的参数进行仿真校核,会给PSS整定试验的开展带来不便的问题,在电力系统数学模型的基础上,针对目前国内普遍应用的PSS1A、PSS2A/2B模型,结合工程实际的需要和相关标准的要求,基于Matlab软件,采用单振荡频率和多振荡频率的相位补偿法,设计、开发了集PSS参数计算与仿真校核于一体的、具有良好人机交互界面的PSS参数计算综合软件;在Simulink仿真工具上搭建了配套的单机-无穷大电力系统数字仿真系统,用于对所整定的PSS抑制低频振荡的能力进行仿真校核,以便将理论计算的PSS参数设定到励磁调节器上。广西某水电厂的PSS参数计算以及数字仿真校核结果表明：所设计的综合软件仿真校核方便,界面简洁,计算结果优良,具有较好的工程实用价值。     

基于H_∞控制理论的电力系统稳定器

阐述了 H∞ 控制理论的基本方法 ,并将其应用于电力系统稳定器设计。研究了加权函数的选择原则 ,应用 Matlab鲁棒控制工具箱 ,成功地设计了基于 H∞ 控制理论的电力系统稳定器。仿真结果表明 ,将其配合常规的 PID调压器使用 ,则具有良好的动态品质和调节精度 ,并能抑制振荡 ,提高电力系统的动态稳定性。