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。     

汽轮发电机组轴系扭振多指标非线性协调控制

为减少机电扰动对汽轮发电机组轴系扭振的影响,在单机无穷大系统中,建立了汽轮发电机组轴系、励磁和调速的六阶非线性状态空间数学模型。基于反馈精确线性化理论,设计了发电机组励磁和调速的多指标非线性协调控制(MINC)策略。同时与线性最优控制(LOC)方法做对比,仿真表明:采用MINC方法,当系统受到短路故障,调功和调压扰动时,不仅能更好地抑制汽轮机和发电机之间功角位移偏差的振荡,减少轴系扭振事故的发生,还可以兼顾各状态量的动、静态性能,提高电力系统稳定运行水平。     

逆系统方法在电力系统综合控制中的应用

将多变量的逆系统方法用于大型汽轮发电机组的综合控制,综合考虑了励磁控制和汽车门开度控制。基于逆系统思想选取功角δ和发电机输出电压νt作为电力系统的输出,获得了电力系统α阶积分逆系统,由此设计了非线性解耦最优控制律,以同时提高系统的综合性能。计算机仿真结果表明,所设计的控制律可有效地搞高发电机的稳定性和电压精度。     

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。     

全状态EKF估计的最优反演鲁棒励磁控制设计

针对传统反演励磁控制存在单纯以系统稳定为目标,端电压控制精度难以保证和最优控制缺乏的不足,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)估测和时刻计算运行点的方法,解决了端电压控制精度问题,采用反演设计、直接反馈线性化和最优控制相结合的方法,解决了反演鲁棒最优控制问题。具体励磁系统的仿真结果表明：EKF能够对状态参数时刻估计;存在不确定性和外部干扰时,最优反演励磁方法具有控制状态参数收敛速度和消除端电压偏移的能力。     

发电机励磁及SVC非线性最优协调控制

发电机励磁和静止无功补偿器(static var compensator,SVC)对远距离输电的稳定性有很大影响。为了提高系统在大扰动情况下的暂态稳定性,提出一种发电机励磁系统与SVC协调非线性最优控制方法。通过建立发电机励磁与SVC系统的综合模型,将微分几何反馈线性化理论与线性最优控制理论相结合,设计了发电机励磁与SVC系统的非线性最优协调控制规律。控制信号实现了本地化,避免了远距离的信号传输。仿真结果证明,该控制方法能同时改善系统的功角稳定性和电压稳定性。     

联网燃气轮机的动态特性分析

介绍了燃气轮机发电机组及其励磁系统和调速系统的数学模型,并在MATLAB中建立了燃气轮机励磁系统的仿真模型,对其动态特性进行了仿真计算.利用电力系统分析综合程序(PSASP 6.1版)建立了燃气轮机励磁系统及调速系统的用户自定义模型,并结合典型配电网,对并网后的燃气轮机进行了暂态分析和小干扰稳定分析计算,分析了励磁系统及调速系统的有关参数对燃气轮机动态特性的影响,为研究分布式电源对电力系统暂态特性的影响奠定了基础.     

正负励磁控制系统最优参数选择

简单介绍了正负励磁系统及其控制系统；详细地建立了考虑凸极效 应并带有高压直流输电系统的大型水轮发电机组的线性化模型以及带有电力系统稳定器（P SS）的正负励磁控制系统的数学模型；探讨了根据最优控制二次项性能指标来设计励磁控 制系统最优参数的方法；分析研究了正负励磁控制系统在所述方法选择的控制参数作用下的 响应特性。通过仿真分析表明：利用二次型性能指标来选择最优参数具有简单且作用效果明 显等优点，是一种比较实用的设计方法。     

电网故障导致自并励汽轮发电机组超速的原因分析

电网故障导致小型自并励汽轮发电机组超速的原因,是当电网故障、发电机组甩负荷时,机组的调节系统 不能得到动作信号,超速限制滑阀不起作用。当电网短路后,发电机电磁转矩剧降到接近0,机组产生加速度。为防止 汽轮发电机组超速,可将机组103%转速电信号开关量送至超速限制滑阀的电磁铁控制回路中,使机组达103%额定 转速时,超速限制滑阀动作;应适当提高自并励磁系统顶值电压,小型汽轮发电机应采用复励静止可控整流器励磁系统。     

提高暂态稳定性的HVDC与发电机励磁的非线性最优协调控制

针对大扰动情形,为进一步提高交直流混合电力系统的暂态稳定性,提出了一种高压直流输电(HVDC)与发电机励磁协调的控制方法。通过建立HVDC系统与发电机的综合模型,将现代控制理论中直接反馈线性化方法与线性系统最优控制理论相结合,设计出一种HVDC与发电机励磁协调的非线性最优控制规律。仿真结果表明,该协调控制器能明显提高交直流互联系统的功角稳定性和频率稳定性,改善直流系统的性能。     

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,对发电机端电压偏移量施加积分控制,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。     

核电站大型无刷励磁发电机转子温度测量方法分析

主要介绍了核电站百万千瓦级,不同无刷励磁方式下汽轮发电机组转子温度的测量方法。大亚湾核电站、岭澳一期核电站采用三机旋转励磁,通过在励磁机定子的磁极之间装设探测线圈,在励磁机转子轴上安装测量滑环,测量转子电压、电流得到转子温度。在正在建设的岭澳二期项目中,采用机端励磁变压器构成两机励磁系统,通过工厂实验数据和一定算法测量转子实时温度的新方法。该方法实现简单,无需额外装置,测量可靠性高,提高了发电机的安全运行水平,在我国积极发展核电的今天,具有一定的参考意义。     

中间再热式汽轮发电机组的多指标非线性鲁棒综合控制

针对具有不确定干扰的中间再热式汽轮发电机组的励磁与高、中压缸汽阀综合控制系统,运用多指标非线性鲁棒控制设计方法(MINRCA)建立其鲁棒综合控制模型。通过选取适当的非线性变换输出函数,配置系统的零、极点,保证中间再热式汽轮发电机的多个性能指标的实现。该输出函数还能把系统的干扰与零动态系统解耦,然后运用L_2增益干扰抑制方法,将干扰对系统输出的不利影响抑制在给定水平。从而使系统具有良好的动静态性能的同时,还具有较好的干扰抑制鲁棒性能。在三机电力系统中,对基于MINRCA所得出的鲁棒综合控制律进行仿真分析与讨论,验证其有效性及优越性。     

妈湾电厂1#发电机励磁调节器与备励相互切换问题的分析与解决

妈湾电厂1^#发电机励磁系统由AC、DC两个通道组成，还配有备励通道。AC、DC两个通道可以互相切换，AC通道与备励通道可以互相切换，但DC通道与备励通道不能相互切换。投产初期试图切换，结果造成发电机转子电压、转子电流、定子电流、无功功率剧烈摆动。经过详细理论分析，对现场安装接线实行改造后，成功解决了不能切换问题。实践证明，改造后DC通道与备励通道可以可靠切换，并在2^#、3^#、4^#机上推广应用。     

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．     

变桨距型双馈风电机组并网控制及建模仿真

变桨距型双馈风电机组在并网过程中,转子励磁控制虽然具有良好的定子电压调节效果,但是对转子转速缺乏控制。针对该问题提出了结合变桨距系统调整转子转速,共同完成并网的方案。由于双馈发电机并网前后的控制策略不同,分析了控制系统间无扰切换的方法。采用分开建模、分时仿真的思路建立了风电机组模型,实现了风机并网全过程仿真,研究结果证明了本文所提方案的有效性。     

TCSC与水轮发电机励磁和水门的多指标非线性协调控制

采用多指标非线性控制设计方法，对TCSC与水轮发电机的励磁和水门进行了协调控制设计。设计过程表明：多指标非线性设计方法能较好地解决多输入多输出高阶非线性控制系统的设计问题，并且对于具有非最小相位环节的水轮发电机非线性控制系统也能有效地解决其设计问题。文中所设计的多指标非线性协调控制律能有效地协调系统各状态量的动、静态性能，既提高了系统的稳定运行能力，改善了系统各状态量的动态响应特性，又能很好地保证机端电压、有功输出和TCSC阻抗这些反应系统输出特性状态量的控制精度。仿真结果表明：TCSC与发电机进行协调控制，有利于提高系统的稳定运行能力，因此，在一次系统电气特性允许的情况下，应考虑将TCSC的安装地点尽量选择在靠近发电厂一侧，以便实施TCSC与发电机的协调控制。     

多机电力系统分散鲁棒励磁控制器的研究

提出了一种能够有效提高多机电力系统稳定性的分散鲁棒控制策略。采用发电机机端电压的相角和幅值表示发电机与系统其他部分的相互联系,并且针对由调速器的不稳定调节造成的发电机输入机械功率的波动,以及由电网中无功功率和有功功率的突然变化引起的发电机机端电压幅值与相角的扰动,应用鲁棒控制原理设计励磁控制器,从而实现多机电力系统的分散协调控制。仿真研究的结果表明了这种控制策略的有效性。