一种新型分散橹棒控制器的设计方法

文章在已有文献的基础上提出用分散本机量反馈的方法，利用模态矩阵优化设计了多机电力系统分散橹棒控制器，解决了稳定约束问题。根据定量分析控制器的橹棒性，求得一个适当的予定稳定度，使得控制系统具有较强的橹棒性，同时又具有较好的动态响应。同时用这种方法对一实际大区电力系统设计了分散橹棒控制器，结果表明这种方法简单，且有实用意义。     

多机电力系统H∞分散鲁棒励磁控制器的优化设计

基于H∞控制理论,提出了在多机电力系统励磁控制器设计中求取反馈增益的优化方法.该方法设定外部干扰矩阵,基于全状态的分散,将系统干扰项考虑到反馈增益矩阵F中,用迭代方法求F阵以使闭环系统最优.理论分析证明,采用该方法设计的分散鲁棒励磁控制器,能保证闭环系统的稳定性并使其具有良好的动态性能.仿真实验结果表明,该方法可有效地优选出分散励磁控制器的参数,使控制系统具有较强的鲁棒性,很好地实现了多机电力系统的分散协调控制.     

多机电力系统H∞滑模分散鲁棒励磁控制器设计

针对电力系统鲁棒励磁控制模型的非线性和不确定性等特点,提出了一种应用于多机电力系统的抑制不完全满足匹配条件干扰的分散鲁棒励磁控制律。首先通过反馈线性化技术预设反馈控制律将多机系统分散解耦,且控制律中均为本地可测量量,并对解耦后的系统设计了H∞滑模励磁控制器(HSMEC)。最后根据实际电力系统对暂态稳定和静态稳定的要求,结合HSMEC和线性最优励磁控制(LOEC)的优点,设计了HSMEC LOEC综合励磁控制器。仿真结果表明,所设计的控制器能够快速有效地稳定电力系统,且具有良好的动态性能。     

船舶发电机分散励磁鲁棒控制器设计

为了提高船舶电力系统的抗干扰能力和稳定性，设计了分散励磁式船舶发电机系统的鲁棒控制器，建立了柴油机发电机组的数学模型，明确了模型中干扰项的物理意义。在将发电机组数学模型线性化并增广为广义受控系统后，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方法求解了控制器的解。通过仿真试验，比较了传统的电力系统稳定（PSS）控制器和分散励磁鲁棒控制器的控制效果，表明后者具有更好的抗干扰能力，提高了船舶电力系统的稳定性。     

基于扰动估计观测器的非线性分散控制

为提高多机电力系统的稳定性,提出了一种新型的非线性分散控制器（NDC）。该控制器的设计是基于输入输出反馈线性化控制策略,并采用估计的状态和定义为一个虚拟状态的扰动来反映系统的非线性、不确定和各子系统的外部动态的综合作用。鲁棒滑动模态观测器被用来估计系统的状态和扰动。该控制器的设计不需要系统详细的知识,易于实现分散控制。3机系统的仿真结果表明了所提非线性分散控制器能有效地提高系统的稳定性。     

PSS和TCSC联合抑制互联电网低频振荡

分析推导了含有PSS和TCSC阻尼控制器且适用于小扰动稳定分析的多机电力系统线性化模型,提出了利用改进遗传算法对电力系统中的PSS和TCSC阻尼控制器进行鲁棒分散协调控制,以所有弱阻尼运行方式下的系统机电振荡模式特征值阻尼比之和为目标函数,对阻尼控制器进行了参数优化。仿真结果表明,通过协调控制系统中分散的阻尼控制器,不仅显著提高了系统的阻尼比,而且对严重故障下产生的持续振荡具有很好的抑制作用。     

PSS和TCSC联合抑制互联电网低频振荡

分析推导了含有PSS和TCSC阻尼控制器且适用于小扰动稳定分析的多机电力系统线性化模型,提出了利用改进遗传算法对电力系统中的PSS和TCSC阻尼控制器进行鲁棒分散协调控制,以所有弱阻尼运行方式下的系统机电振荡模式特征值阻尼比之和为目标函数,对阻尼控制器进行了参数优化.仿真结果表明,通过协调控制系统中分散的阻尼控制器,不仅显著 提高了系统的阻尼比,而且对严重故障下产生的持续振荡具有很好的抑制作用.     

多机电力系统发电机自动电压调节器与SVC的协调控制

论文研究了含静止无功补偿器(SVC)的多机电力系统的暂态稳定性。首先将含SVC的多机电力系统转化为微分代数系统的耗散Hamiltonian结构,然后利用Hamiltonian函数方法设计了发电机自动电压调节器和SVC的鲁棒分散协调控制器。通过选择合适的参数,该控制器同时也是L2扰动衰减控制器(AVR)。仿真结果表明,与传统的AVR/PSS励磁控制器和PID SVC控制器及发电机励磁与SVC的反馈线性化协调控制器相比较,本文提出的发电机与SVC L2鲁棒协调控制器能有效提高电力系统的暂态稳定和电压调节性能。     

静止无功补偿器（SVC）的一种新型非线性鲁棒自适应控制设计方法

为提高提高多机电力系统的暂态稳定性,该文首先建立了静止无功补偿器(static var compensator,SVC)系统的一个含有时变参数不确定性的二阶非线性动态模型,然后在SVC 动态模型的基础上,利用自适应控制技术和鲁棒控制技术设计了SVC系统的控制器。为了验证所设计的控制器的有效性,以一个经典的三机九母线电力系统作为测试系统,对鲁棒自适应SVC控制器与PID SVC控制器和反馈线性化 SVC控制器分别进行了比较研究。仿真结果表明,与PID SVC控制器和反馈线性化 SVC控制器相比,所提出的鲁棒自适应SVC控制器具有良好的性能。     

一种新型多变量PID励磁调节器

本文在坐标变换和反馈控制理论的基础上,发展了设计大规模电力系统线性最优分散控制器的一种新方法,并据此设计了多机电力系统新型多变量PID励磁调节器。该调节器可通过局部量反馈来实现,既可达到全局稳定控制的目的,又可使表征系统稳定程度的每一个特征值均可按要求任意配置。     

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。     

多机电力系统分散输出反馈励磁控制器研究——第三部分:反馈量的选择及控制器装设地点的确定

本文对多机电力系统分散输出反馈励磁控制器的建模、设计、计算、权矩阵的选择、反馈量及装设地点的确定等问题进行了较为系统深入的研究,并相应提出一整套方法。数学仿真和动模试验结果表明,这种励磁控制方式对于提高系统的静、动态稳定性具有显著的效果。     

高压直流换流站分散鲁棒自适应控制器的设计

针对高压直流输电系统（HVDC），提出了一种换流站的分散鲁棒自适应控制器的设计方法，设计中引入自适应非线性阻尼项来抑制系统非线性不确定参数和未知有界干扰的影响，同时采用反演设计方法来克服控制器设计的复杂性，最后获得高压直流输电系统换流站的分散鲁棒自适应控制策略的一般表达式，并提供了整个系统的稳定性证明，所得控制器仅利用本地测量量实现，控制策略具有分散性和适应性，通过NETOMAC数字仿真，仿真结果证明该控制器比常规的PI控制器具有更好的控制效果。     

分散保性能状态反馈励磁控制器

提出一种新型的电力系统鲁棒分散励磁控制方法,该方法基于LMI技术处理被控系统的参数不确定性。控制器采用线性反馈实现,其控制参数在有界范围内的变化能保证闭环系统的渐近稳定性。在IEEE3机9节点系统上进行的算例验证了分散保性能控制的有效性和鲁棒性。     

可控串补电容器非线性H∞鲁棒控制器的设计

为充分发挥可控串补电容装置的作用,提高电力系统暂态稳定性,基于状态反馈线性化方法和线性Ｈ∞控制理论介绍了一种非线性Ｈ∞鲁棒控制器的设计方法,这种设计方法对原非线性系统具有鲁棒最优性。同时依据该方法设计了电力系统ＴＣＳＣ的非线性Ｈ∞鲁棒控制器,并就其抗干扰性能和实用性进行了说明。     

用动态留数法确定非线性控制器的最佳配置地点

提出了一种动态留数法,对含有分散非线性控制器的多机电力系统的主导模态进行动态扫描,根据分散非线性控制器安装前后系统主导模态的变化来确定系统中非线性控制器的最佳配置地点。当在线应用本方法时,建议构造一种基于多Agent的电力系统智能非线性控制的体系结构。它是一个由协调层和执行层组成的多Agent系统(Multi-AgentSystem),协调层Agent采用“动态留数”法确定系统中非线性控制器的最佳配置地点,执行层Agent负责非线性控制器参数的优化和控制器的切换。一个10机系统的离线仿真结果表明,这种方法能有效地消除不稳定零动态特性,提高多机电力系统的暂态稳定性。     

基于在线辨识和区域极点配置法的电力系统低频振荡协调阻尼控制

基于均匀阻尼思想和低频振荡的在线辨识,提出采用区域极点配置法设计阻尼控制器,以实现大系统低频振荡的协调阻尼控制。首先分析了电力系统低频振荡的阻尼特性和机组参与振荡的特点,提出实现均匀阻尼控制的条件和方法;然后基于低频振荡特征的辨识进行阻尼评估,确定均匀阻尼控制的目标;针对辨识模型进行降阶,得到适合控制器设计的降阶模型,最后采用区域极点配置法求出控制器的参数,同时抑制发电机参与的多个振荡模式。由于辨识的模型中考虑了其他发电机和调节系统对本机的影响,极点配置的目标保证发电机所参与振荡模式的阻尼尽量均匀,避免了其他模式阻尼的过度削弱,因此低频振荡控制具有一定的协调性,同时控制器的反馈信号为本地信号,实现了系统的分散协调控制。以新英格兰10机39节点系统为例,说明了本文设计控制器的有效性和鲁棒性,为电力系统低频振荡的分散协调控制提供了新思路。     

弱电网下LCL并网逆变器控制设计

当分布式发电(DG)单元与弱电网系统互连时，受电网阻抗摄动的影响，并网后DG单元的性能降低，甚至产生不稳定。基于μ方法设计了并网电流反馈控制器，为了对并网的有功电流分量和无功电流分量解耦，建立多输入多输出系统模型。将低频并网电流dq解耦要求与稳态误差、超调量等指标一起转化为闭环系统控制器设计问题，最后基于μ方法设计一种鲁棒的反馈控制器。仿真结果表明，该控制器保证了系统在弱电网电感摄动时的鲁棒稳定性和鲁棒性能，实现了并网电流的d分量和q分量的解耦。     

基于线性化的发电机励磁鲁棒控制器

结合非线性系统线性化技术和鲁棒控制理论 ,研究了具有不确定性的非线性的单机—无限大电力系统 ,讨论了以反馈线性化为基础的鲁棒励磁控制器 ,给出了励磁控制器的形式 ,并讨论了一个实例及其控制效果。     

不健全广域信息下时滞非线性鲁棒综合控制器设计

同步相量测量单元(PMU)在电力系统中的广泛应用为基于广域测量系统(WAMS)的广域控制提供了实现条件。由于远方反馈信息的不健全和时滞影响，基于广域信息的闭环电力系统将是一个时滞非线性系统。针对这种时滞非线性系统，结合逆系统理论和鲁棒H￥控制理论，提出不健全广域信息下考虑时滞影响的非线性鲁棒综合控制器的设计方法。首先，应用逆系统方法将强非线性电力系统进行线性化，然后，根据广域信息的不确定性，推导具有干扰输入的时滞线性系统模型，最后，应用线性矩阵不等式(LMI)理论设计该线性系统的鲁棒反馈控制律，进而得到原非线性电力系统的最终控制规律。时域仿真结果表明，当考虑广域信息的不健全和时滞影响时，非线性鲁棒综合控制器仍具有较小的系统过渡时间、振荡次数及振荡幅度，能大幅度增加系统的故障临界切除时间。