积分型线性综合最优控制规律的研究

本文从电力系统运行实际出发,考虑发电机励磁系统,调速系统控制的同时,对发电机埝 量施加积分控制,推导出了系统线性化增广状态方程式,并在此基础上推导出了线性综合最优控制规律（ＩＬＩＯＣ）。仿真结果表明,在消除发电机端电压的稳态误差和提高控制精度方面ＩＬＩＯＣ优于ＬＩＯＣ。     

积分型线性最优励磁控制原理及动模实验

本文从电力系统的运行实际出发，推导了对发电机机端电压偏移量施加积分控制时系统的线性化增广状态方程式，并在此基础上推导了积分型线性最优励磁控制规律（以下简称ＩＬＯＥＣ）。采用ＩＬＯＥＣ时的计算机仿真和动模实验结果表明：ＩＬＯＥＣ与线性最优励磁控制（ＬＯＥＣ）及经典控制方式相比，能够明显的提高系统稳定极限和进相运行能力，具有良好的控制效果。     

多机系统积分型线性综合最优控制规律的研究

运用现代控制理论,考虑发电机产系统,调速系统控制的同时,对发电机端电压偏移量施加积分控制,推导出了多机系统积分型线性综合最优控制规律,并与只考虑发电机励磁系统,调速系统控制的线性综合最优控制规律进行了比较。     

积分型线性最优励磁控制设计

为了消除LOEC存在稳态误差的现象，从电力系统的运行实际出发，推导了对发电机机端 电压偏移量施加积分控制时系统的线性化增广状态方程式，并在此基础上推导了积分型线性 最优励磁控制规律(ILOEC)。仿真结果表明：在提高系统稳定极限和改善系统动态特性方 面，ILOEC与LOEC具有相同的能力。同时ILOEC能消除发电机机端电压的稳态误差，提高了控 制精度，改善了系统运行水平。     

电力电子变压器在改善电力系统动态特性中的应用

依据电力电子变压器PET(Power Electronic Transfomer)的功率特性,提出了一种利用PET改善电力系统动态特性的新方法。PET副方接入输电线路。原方接无穷大系统,这时PET等效为一个可控电压源．建立发电机励磁和PET所构成电力系统的数学模型,分别以发电机功角、角速度、机端电压为状态变量,以发电机励磁电压、可控电压源的幅值和相角为控制变量。在此基础上推导了PET和发电机励磁的最优协调控制规律。仿真分析发现。通过PET与系统间功率的迅速交换和双向流动．提高了系统阻尼,有效抑制了扰动下的系统振荡。     

励磁与SMES协调控制中的静态偏移问题

针对汽轮发电机励磁与SM ES线性最优协调控制设计时出现的发电机端电压静态偏移问题,采用了积分线性最优控制设计方法。仿真表明:该控制规律能够很好地兼顾系统各状态量的动、静态特性,消除了发电机端电压的静态偏移,提高了系统的稳定运行能力。     

发电机励磁调节器的抗扰最优设计

本文在认真研究了发电机励磁系统数学模型后，明确了机械功率是励磁系统的一个确定型（非随机的）扰动这一物理事实指出过去在设计励磁调节器时，所做的发电机调速器不动作这一假设是不妥当的据此提出了发电机励磁调节器的抗扰设计方案即在通常的最优励磁调节器中引入一个伺服补偿器，该伺服补偿器实质是引入了发电机端电压偏差的积分反馈．数字仿真表明该设计方案有效地解决了过去设计的最优励磁调节器所存在的静态性能较差的问题，相应所设计的抗扰励磁调节器能真正做到维持发电机端电压在给定值上运行，且有良好的功角特性．     

考虑移相器作用的发电机综合最优控制

本文将移相器的作用与发电机励磁系统、调速系统统一考虑，推导出了发电机的综合最优控制规律。理论分析和计算机仿真，证实了该控制规律能有效地提高系统的暂态稳定极限，达到了预想目的，为电力系统的综合控制研究提供了一种新的设计方法。     

发电机励磁控制系统调节器的抗扰设计

在认真研究了发电机励磁系统数学模型后，明确了机械功率是励磁系统的 一个确定型(非随机的)扰动这一物理事实。指出过去在设计励磁调节器时， 所做的发电机调速器不动作这一假设是不妥当的。据此提出了发电机励磁调节 器的抗扰设计方案。即在通常的最优励磁调节器中引入一个伺服补偿器，该 伺服补偿器实质是引入了发电机端电压偏差的积分反馈。数字仿真表明该设计方 案有效地解决了过去设计的最优励磁调节器所存在的静态性能较差的问题，相 应所设计的抗扰励磁调节器能真正做到维持发电机端电压在给定值上运行，且 有良好的功角特性。     

计及不同电网电压跌落程度的双馈风电机组定子电流分析

双馈风电机组在机端电压跌落程度不同的情况下会表现出不同的暂态特性,随着风电机组的大规模并网,其故障暂态特性对于电网的安全稳定运行具有重要意义。以对称故障为例,基于双馈感应发电机的转子电压方程,采用统一方法分析了电网故障导致的不同机端电压跌落程度下双馈风电机组的定子电流。在机端电压严重跌落时。分析并推导了投入撬棒保护电路情况下双馈感应发电机定子电流的表达式。而在机端电压非严重跌落时,在考虑转子侧变流器控制系统对定子电流的影响的基础上,定性地分析了双馈感应发电机定子电流动态变化过程。通过仿真进一步分析了机端电压不同跌落情况下定子电流的变化规律并且验证了所推导表达式的正确性。     

双边直线开关磁阻发电系统建模与仿真研究

对直线开关磁阻发电机进行结构选型,根据双边直线开关磁阻发电机的结构特点及运行原理,建立以双边直线开关磁阻发电机为波能转换装置的波能发电系统,给出在固定开通/关断位置控制方法下的励磁功率、发电功率以及电压输出波形,并对双边直线开关磁阻发电系统进行功率分析。结果表明,双边直线开关磁阻发电系统具有连续发电能力,并且输出效率高达80.6%。采用电压外环PID调节加位置内环控制的双闭环控制策略对双边直线开关磁阻发电系统进行仿真研究,系统仿真结果表明,双闭环控制策略完成恒压控制,验证了双闭环恒压控制策略在双边直线开关磁阻发电系统中的可行性。     

基于反馈线性化的超导磁储能装置控制器研究

以含超导磁储能SMES(SuperconductingMagneticEnergyStorage)装置的单机无穷大电力系统为研究对象,建立了其非线性数学模型。在此模型基础上,提出了一种基于反馈线性化方法和线性最优控制理论的SMES控制规律的简便设计方法。一个重要的特点是:在所构成的线性系统中,通过坐标变换引入了发电机机端电压,因此,可以方便地实现使用SMES同时对系统的功角和电压稳定进行控制。仿真结果表明该控制器对改善系统的阻尼特性和提高系统的电压稳定性都具有良好的控制效果,同时也验证了该控制器的可行性。     

基于改进Elman网络的最优励磁控制器

本文在线性最优励磁控制的基础上,将线性最优控制理论与改进Elman神经网络有机结合,设计了一种新型的基于改进Elman网络(Modified Elman Neural Network)的最优励磁控制器.由于Elman网络具有特殊结构层,形成有"记忆"能力的神经网络的特点,并在原有结构上将高斯径向基函数引入Elman网络隐含层,因此可以更好地映射系统的非线性和动态特性.对单机无穷大系统进行仿真研究的结果表明,所设计的控制方式能精确地反映系统动态变化过程并提供良好的电压调节性能.     

热声发电系统蓄电池负载的最大功率控制策略

热声发电系统具有热转换效率高、运行可靠、污染少等优点。若将直线发电机发出的电能直接存储到蓄电池中,只有高于其端电压时才会工作,转换效率较低。为了使蓄电池负载获得最大功率,从而提高热声发电系统的运行效率,本文采用buck-boost变换电路对发电机输出的电压进行变换。通过对其动态方程的分析,得出了断流模式下蓄电池负载的最大功率控制策略。仿真结果表明,与直接充电方式相比,所采用的控制策略使蓄电池负载获得的功率提高了一倍以上。     

基于遗传算法的直流电机风力发电系统最优励磁控制技术

针对风力发电系统发电机转速波动较频繁,难于同时对电压和频率的稳定性实施控制等特点,结合直流发电机的工作特性,提出了基于直流发电机的风力发电系统控制技术。采用基于遗传算法的最优励磁控制技术对发电机的励磁实施控制,使发电机获得了稳定的输出电压。从理论上分析了直流风力发电系统的可行性及其特点,重点分析和研究了基于遗传算法的直流风力发电机组最优励磁控制技术在稳定输出电压方面的性能,运用Matlab对该系统进行了仿真,并用直流电动机作原动机,通过调节电动机的转速模拟风速变化引起的风力机转速变化。在电力系统动态模拟试验室中进行了大量实验,通过比较和分析获取的数据和仿真结果,进一步验证了该方法的正确性和可行性。