同步发电机励磁控制研究综述

回顾了同步发电机励磁控制研究的发展过程，分析了励磁控制技术的发展与控制理论之间的关系，重点介绍了有代表性的励磁控制方式的研究现状、并讨论了各自的优缺点、适用范围和产品化推广应用的可能性。最后强调只有考虑系统非线性特性的非线性励磁控制方式才能充分发挥励磁控制对改善系统稳定性的作用，同时指出了励磁控制技术的发展方向及应解决的关键技术问题．     

同步发电机励磁控制研究综述

回顾了同步发电机励磁控制研究的发展过程，分析了励磁控制技术的发展与控制理论之间的关系，重点介绍了有代表性的励磁控制方式的研究现状，并讨论了各自的优缺点，适用范围产品化推广应用的可能性。最后强调只有考虑系统非线性励磁控制方式才能充分成因地改善系统稳定性的作用，进指励磁控制技术的发展方向及应解决的关键技术问题。     

双轴励磁同步发电机的微分反馈非线性最优励磁控制

本文在微分几何理论的基础上，提出了更简明、更适合工程用的面向多输入系统的微分反馈补偿物理精确线性化方法，解决了电力系统控制设计中的强非线性问题及鲁棒性问题，并据此推导了双轴励磁同步发电机的微分反馈非线性最优励磁控制规律。仿真结果表明，所设计的控制方式能较大幅度地提高系统的动态稳定性和暂态稳定性。     

混合励磁同步发电机交流励磁的矢量控制

提出了一种并列结构混合励磁同步发电机,并对提出的交流励磁矢量控制策略进行了研究。首先,在混合励磁同步发电机的结构和工作原理的基础上,建立了数学模型,提出了一种利用电压空间矢量将交流励磁磁场定向于d轴的控制策略。然后,在MATLAB/Simulink环境下搭建了混合励磁发电机及励磁控制系统的仿真模型并进行了仿真研究。理论分析与仿真结果均表明,所提出的控制策略能够用最小的电励磁电动势得到最佳电压调整量,实现发电机输出电压稳定,并且输出电压的调节取决于励磁电压的q轴分量。仿真结果也表明该交流励磁控制系统具有良好的动态和稳态性能,负载变化时,发电机能够输出恒定的电压。     

基于非线性最优和PID技术的综合励磁调节器研究

对于非线性系统的同步发电机而言，当它偏离系统工作点或系统发生较大扰动时，如果仍然采用基于PID技术的电力系统稳定器，就会出现误差。为此，可以将其用基于非线性最优控制技术的励磁调节器代替。但是，非线性最优控制调节器存在着对电压控制能力较弱的缺点。提出了一种能够将非线性最优励磁调节器和PID技术的电力系统稳定器有机结合的新型励磁调节器的设计原理，即把PID控制能在工作点有效控制和非线性最优控制能够精确描述同步发电机运行状态的优点结合起来，从而对发电机进行有效的控制。仿真验证表明：该方法是可行的。     

基于广域量测的全局非线性励磁控制

文中推导了在3种参考坐标系下：同步坐标系下、以某一台发电机作为参考机坐标系下、及惯性中心坐标系下的非线性励磁控制规律表达式。同步坐标系下的励磁控制规律可以各机解耦地分散实现，而以某一台发电机作为参考机坐标系下的惯性中心坐标系下的非线性励磁控制规律不能各机解耦地分散实现，需要引入基于广域量测的某些全局信息实现。虽然基于广域量测的非线性励磁控制不能分散解耦实现，但由于电力系统暂态稳定问题本质上的全局性，非线性励磁控制规律中全局信息的引入可以进一步提高系统承受大扰动的能力，提高系统的暂态稳定性。数字仿真证明了本文这一目前可能还未有实用价值但却具有理论意义的结论。     

同步发电机励磁与STATCOM非线性协调控制

提出同步发电机励磁与静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)非线性协调控制方案。在研究同步发电机励磁与静止同步补偿器协调控制问题的基础上,以系统重要物理量建立多目标控制方程,并运用目标全息反馈法进行非线性协调控制设计。所提出的非线性控制方案充分考虑了同步发电机端电压、有功功率和角速度以及STATCOM接入点电压,并确保它们在非线性反馈中得到惩罚与控制,从而具有良好的动、静态性能。最后,建立系统仿真模型,进一步验证所提出方法的有效性。     

三峡左岸电站励磁系统综述

同步发电机励磁控制是改善电力系统稳定性最有效而又经济的手段之一,研究同步发电机励磁控制对电力系统来说具有重要的意义.本文描述了三峡左岸电站发电机组THYRIPOL励磁系统的组成和基本原理,通过试验及运行分析,给出了实测励磁控制器的性能参数,对励磁系统的研究提出了新的课题.     

基于DSP的数字励磁调节器

目前广泛使用的同步发电机数字励磁调节器使用简单的单片机控制,采用PID(比例—积分—微分控制)+PSS(电力系统稳定器)控制策略,励磁调节器体积大,模块间干扰大,速度低、可靠性差,很难保证产品质量达到标准要求。为了弥补这个不足,采用PID(比例—积分—微分控制)+PSS(电力系统稳定器)+NOEC(非线性最优励磁控制)综合控制策略,把DSP(TMS320F2812)用于同步发电机数字励磁调节器中,具有通用性强、结构简单的特点,可以实现优良的控制效果。     

同步发电机非线性PID励磁控制

本文将一种非线性ＰＩＤ控制引人发电机励磁控制，这种控制方式既保留了非线性ＰＩＤ控制的结构简单，易于实现，鲁椿性较强的优点，同时又克服了线性ＰＩＤ控制效果受线性化模型限制的缺点。计算机仿真结果表明，与线性化最优发电机励磁控制相比，非线性ＰＩＤ控制器对于同步发电机运行点变动的适应范围要宽得多，所设计的控制规律显著地改善了电力系统暂态过程的动态响应。     

无刷励磁同步电动机励磁系统智能控制

无刷励磁同步电动机的励磁系统是一个非线性时变系统,很难总结其精确的数学模型,将模糊控制和神经网络算法引入同步电动机功率因数控制系统,从而构成了模糊神经控制器,实现电机启动阶段的控制.当电机转速达到给定值后,由PID调节器起作用,实现无差控制,输出西门子6RA70整流器电流的给定值,以控制励磁发电机的励磁电流.整个控制采用S7-300及Profibus-DP现场总线,并运用西门子6RA70整流器组成硬件结构;系统软件设计采用面向对象程序,利用S7-300编程软件STEP 7的梯形图编程语言实现励磁系统的智能控制,给出了主要控制模块的设计框图.实验证明,在结合模糊神经算法和PID算法的控制下,该系统运行稳定、可靠.     

交流励磁发电机参数变化时的解耦励磁控制

考虑电机参数在运行中的变化,提出了计及交流励磁发电机主磁路饱和数学模型及修理后的动态同步轴系励磁控制模型。并对发电机有功、无功、转速的调节特性进行了仿真研究,为实际励磁控制系统的工程设计提供了理论依据。     

陷极二轴励磁同步发电机气隙磁密和磁化特性的确定

本文阐述了利用磁路计算方法和“标准”空载特性确定隐极二轴励磁同步发电机空载和负载气隙磁密的万法。气隙磁密的确定,对于设计二轴励磁同步发电机是必不可少的。     

多机电力系统非线性励磁控制的研究

本文根据励磁稳定控制中的非线性问题,应用微分几何控制理论,提出了多机电力系统发电机励磁非线性反馈解耦控制器的设计方法及相应的闭环非线性解析励磁控制规律。通过对六机系统的仿真结果表明,所设计的控制方式不仅可以有效地改善多机系统的动态响应,而且可以显著地提高多机系统的暂态稳定极限。与其它励磁控制方式相比,具有明显的优越性。     

电励磁同步发电机的变励磁控制策略

考虑到风电领域的电励磁同步发电机稳定工作需求,在恒定励磁电流的情况下分析电机的功角特性和运行风险,提出了结构简单、控制灵活的变励磁控制方案,该励磁模块直接由稳定的直流母线供电,省去了复杂的相控整流电源,安全可靠且成本低。基于Matlab仿真,研究了不同功率的励磁电流对电机功率因素和定子电流的影响。最后,通过实验结果证明了变励磁方案的可行性,及其相对恒励磁控制在发电效率上的优势。     

混合励磁永磁发电机电抗参数研究

针对混合励磁永磁同步发电机的特殊磁路结构,介绍了一种用以计算交、直轴电抗参数的计算方法。利用该方法计算了1台7.5 kW、1 500 r/min的混合励磁永磁发电机的交轴电抗和直轴电抗,利用试验测试电抗参数对计算结果进行了验证。结果显示,所提混合励磁永磁同步发电机交、直轴电抗参数计算方法计算精度较高,为混合励磁永磁同步发电机结构参数和电抗参数的合理设计提供了帮助。     

基于二维云模型同步发电机PID励磁系统仿真

云模型可以实现定性概念与定量之间的转换,集成了概念的模糊性与随机性,可以解决非线性与不确定性问题。针对船舶电力系统中励磁系统非线性、时变性、不确定性的特点,将云模型应用到同步发电机励磁控制中,设计出二维云模型PID励磁控制器。其过程是将同步发电机端电压差及其变化率进行概念表示,形成前件二维云模型,然后根据PID三个参数信息构造成后件云模型,并制定出二维云模型双条件多规则的映射语言形式,实现对PID参数的模糊推理自整定。与可控相复励无刷励磁系统进行对比,仿真实验结果表明了二维云模型PID励磁控制系统模型具有更好的鲁棒性和自适应能力。     

同步发电机晶闸管励磁的单片机控制

提出了用单片微型机控制同步发电机晶闸管励磁的方案,即用 Intel8031单片机完成比例积分调节器(PI)的功能,用 Intel 8748单片机控制移相脉冲触发电路。文章还就单片机控制励磁中的 PI 算法以及有关非线性问题的处理做了相应的研究。     

采用协同控制理论的同步发电机非线性励磁控制

提出了一种基于协同控制理论的非线性励磁控制器。首先依据同步发电机励磁控制的基本要求和特点,选择机端电压、有功功率和转子角速度三个变量的偏差的线性组合构成流形,以保证有效控制机端电压和抑制系统功率振荡。然后以同步发电机非线性模型为对象,推导出了非线性协同励磁控制器（Synergetic excitation controller,SEC）的控制律,并根据电力系统的运行特性,探讨了控制器参数的选取原则。最后,单机无穷大系统仿真结果表明,无论在大扰动还是在小扰动下,所提非线性协同励磁控制器比常规的AVR+PSS方式下的励磁控制器都能更快更精确地调节机端电压,还能够有效地抑制系统的功率振荡。     

灰色预测励磁控制同步发电机动态过程仿真

为了更准确地研究灰色预测励磁控制对发电机行为的影响,基于非线性派克模型构建了考虑PSS作用的同步发电机灰色预测励磁控制系统模型,并以单机无穷大系统为对象对其控制效果进行了仿真。与采用线性化模型相比,采用非线性派克模型可保证灰色预测控制输入数据的非负性,简化预测算法。考虑调速系统和PSS的作用后,能更加准确和全面的了解灰色预测励磁控制系统的控制效果。仿真结果表明,在大小扰动下,无论是否具有PSS,同步发电机励磁系统中引入灰色预测控制后均可明显地改善系统的稳定性。