基于最小熵H∞控制的降阶电力系统稳定器设计

针对电力系统的低频振荡问题,提出了一种基于最小熵H∞控制理论的电力系统稳定器的设计方法。为了获得低阶电力系统稳定器,采用降阶方法分别对原系统和控制器进行了降阶处理。利用BFOPSO混合算法对权函数进行选取,把多个不同的设计目标转换为不等式约束,将加权函数的选取表示为一个多目标优化问题。针对4机2区域电力系统,根据参与因子确定PSS的安装地点,设计了抑制区域振荡的最小熵H∞电力系统稳定器。仿真结果表明,最小熵H∞电力系统稳定器能有效地抑制区域间的低频振荡,并且对整个系统的阻尼也有所改善。     

H_∞PSS设计中加权函数的选择及模型降阶

基于H∞鲁棒控制理论的基本原理,设计了电力系统稳定器,克服了传统电力系统稳定器(PSS)鲁棒性差的缺点。针对H∞PSS设计中,权函数的选择较困难,以及H∞PSS阶数往往很高的缺陷,提出了选择权函数时较为通用的方法,以及基于Gram矩阵的均衡降阶方法,并说明了当直接从MATLAB工具箱得到的H∞PSS不是最小实现模型时,如何降阶。为了与传统PSS进行比较,针对单机无穷大系统受到扰动后发生低频振荡的例子,给出了几组仿真试验结果。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。     

H∞控制理论和MATLAB工具箱应用于电力系统稳定器设计

介绍了H∞鲁棒控制理论的基本理论和方法，并以电力系统稳定器的设计为例，具体说明了MATLAB控制工具箱的使用方法．仿真表明，将所设计的H∞电力系统稳定器配合常规的PID励磁调节器使用，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．     

基于极大极小值原理的电力系统稳定器的设计

针对电力系统中存在的低频振荡现象，提出了应用极大极小值原理设计电力系统稳定器（PSS）的新方法.基于单机无穷大(SMIB)系统扩展六系数模型设计了PSS，设计中的极大极小值优化问题采用系统特征值实部的最小值为目标函数，应用两空间遗传算法求解优化问题的控制参数，并对单机无穷大系统进行了特征值分析和时域仿真.结果表明，由该方法设计的电力系统稳定器在各种运行条件下均能有效地抑制低频振荡，具有较好的控制效果.与传统的控制器设计方法相比，所提出的方法具有设计简便、智能化程度高、鲁棒性好的优点     

利用PSS抑制系统低频振荡的分析

本文主要讨论二次系统对策中采用电力系统稳定器(PSS)作为励磁系统附加控制器,电力系统稳定器(PSS)能够补偿由于励磁系统和电机励磁绕组引起的滞后,可有效提高系统的阻尼水平,起到抑制低频振荡的作用.通过适当整定PSS参数来提高抑制低频振荡的附加阻尼力矩.通过对单机无穷大系统的分析,讨论了该系统中低频振荡的原因,仿真分析了电力系统稳定器PSS各控制环节中的参数对抑制低频振荡的作用.     

PSS的快速励磁系统中的应用及仿真计算

根据电力系统稳定器的原理,应用相位补偿法设计模型,并进行仿真计算,计算结果表明,电务系统稳定器应用于快速励磁系统中可有效地抑制低频振荡,从而提高电力系统的动态稳定性。     

采用多目标蝙蝠算法的电力系统广域协调控制策略

广域电网中多个电力系统稳定器之间存在相互作用,影响整个系统的控制效果,为此提出一种基于蝙蝠算法的多目标广域阻尼控制器协调设计方法. 该方法利用蝙蝠算法中种群的多样性,使得算法在迭代寻优过程中保持持续优化的能力,保证算法具有较好的收敛性和准确性;以机电振荡模态的实部和阻尼比为目标函数,将多机电力系统稳定器参数优化问题归结为带不等式约束的多目标优化问题. 分别在四机两区域系统和新英格兰典型系统的多种运行方式下进行仿真,结果表明：所提方法能够改善系统弱机电模式的特征值分布,有效抑制低频振荡,具有良好的控制效果和鲁棒性.     

环形二级倒立摆H_∞鲁棒控制器设计及仿真

研究了环形二级倒立摆的平衡控制,首先利用拉格朗日动力学方法建立了环形二级倒立摆的数学模型,分析了系统的稳定性及能控能观性;接着引入H∞回路成形鲁棒方法设计其控制器,但考虑到H∞控制器阶次过高的问题,因此采用最小信息损失方法对设计的控制器进行了降阶。通过仿真验证,证实了降阶后的H∞回路成形控制器对于环形二级倒立摆平衡控制有良好效果。     

PSS参数选择和优化的仿真分析

电力系统稳定器(PSS)的参数设置对其控制效果至关重要,以系统功率振荡和功角振荡幅值最小为目标,应用电力系统仿真软件NETOMAC,对PSS参数进行优化,保证所选定的PSS参数具有良好地抑制低频振荡的效果．仿真结果表明应用参数优化方法,可迅速得到具有良好控制效果的PSS参数,并使其能满足多种运行方式的要求,是一种高效实用的参数调试方法．     

PSS参数选择和优化的仿真分析

电力系统稳定器(PSS)的参数设置对其控制效果至关重要,以系统功率振荡和功角振荡幅值最小为目标,应用电力系统仿真软件NETOMAC,对PSS参数进行优化,保证所选定的PSS参数具有良好地抑制低频振荡的效果．仿真结果表明,应用参数优化方法,可迅速得到良好控制效果的PSS参数,并使其能满足多种运行方式的要求,是一种高效实用的参数调试方法．     

配置PSS抑制交直流互联系统的功率振荡

低频功率振荡是交直流互联系统面临的重要问题,在分析研究互联系统系统振荡原理,特性的基础上,采用技术较为成熟的电力系统稳定器抑制低频功率振荡,并对天广交直流互联系统进行了仿真分析,证明ＰＳＳ能有效地提高交直流互联系统的动态特性。     

弹性飞机的混合H2/H∞最优PID控制器设计

针对弹性飞机强鲁棒性、低阶次、低增益鲁棒控制器的设计问题,以某弹性飞机12阶模型为研究对象,研究了基于弹性飞机降阶模型的混合H2/H∞最优PID控制器的设计。首先基于平衡截断法得到了6阶降阶模型。然后,根据全阶模型和降阶模型的频域降阶误差选取了合适的鲁棒加权函数。之后,给出了系统跟踪误差的H2范数的一种简化计算方法用于计算H2范数优化设计指标。最后使用粒子群优化算法进行了混合H2/H∞最优PID控制器参数的优化得到了最优PID控制器。仿真结果表明,与H∞混合灵敏度控制器相比,混合H2/H∞最优PID控制器阶次更低,并能同时镇定参数和非参数两种不确定性具有更强的鲁棒性;对弹性形变有较好的抑制作用,对刚性模态也取得了很好的控制效果。     

电力系统稳定器在抑制系统低频振荡中的应用

利用MATLAB软件搭建了励磁系统和电力系统稳定器的数学模型,比较观察了不同PSS参数对抑制低频振荡效果的影响,最后根据实际电力系统的情况计算出最佳的PSS参数,使PSS为励磁系统提供恰当的阻尼,为现场调试节省了大量时间,更能有效地抑制低频振荡的发生.     

小区间参数不确定热机电耦合智能薄板的鲁棒控制

针对热机电耦合智能薄板结构,当参数的区间半径很小时,基于两点法、特征对灵敏度求解、一阶泰勒展开式和区间运算法则,研究了平衡降阶后系统不确定性的计算方法。针对所得不确定性降阶系统,论述了增广被控对象的构建和抑制结构振动的H∞鲁棒控制器求解过程,并给出了一类维数较低的不确定性矩阵的分解形式。最后以智能悬臂薄板为例,在对原不确定性系统和降阶后的不确定性系统分别施加相同的输入后,通过对二者输出区间的比较表明,可用降阶后的不确定性系统近似代替原不确定性系统,由降阶后系统求出的H∞鲁棒控制器实现了对原系统的振动抑制,算例表明本文方法是可行的。     

H∞电力系统稳定器控制性能的MATLAB仿真

采用MATLAB/Simulink软件,设计了仿真模型,对基于H∞控制理论的电力系统稳定器的控制性能进行动态响应仿真,并与普通的电力系统稳定器的特性进行比较.仿真结果表明,所设计的H∞电力系统稳定器对电力系统的控制不仅具备有良好的动态性能,而且有很好的鲁棒性.     

基于遗传算法的降阶H∞控制器

考虑一类线性时不变连续动态系统，应用遗传算法给出其降阶H∞控制器的设计方法．用线性矩阵不等式给出控制器存在的充要条件，把秩约束作为遗传算法的目标函数，通过对目标函数的全局搜索，得到控制器的最小阶次”。及相应的正定矩阵参数(X，Y)，进而设计出降阶H∞控制器．遗传算法采用实数编码，排序选择和最佳个体保存相结合的选择算子，实值中间重组的交叉算子，实值变异的变异算子．仿真结果表明，所提出方法可达到与MATLAB设计的全阶H∞控制器的相同控制效果，且具有阶次低、易于工程实现的特点．     

基于人工鱼群算法的电力系统稳定器参数优化研究

为提高电网的动态稳定性,有效地抑制低频振荡,对电力系统稳定器进行优化研究和算法改进.在本研究中,将全部PSS的参数配置处理成一个优化问题,用人工鱼群算法求出各个PSS的最佳参数整定值.以所有机电模式的最小阻尼比最大为优化目标函数,以PSS参数为待优化变量,以基于K阵等值法设计的PSS参数作为人工鱼群算法初始种群的选取基准.与传统PSS配置方法相比,该方法可以使多机系统所有机电模式都能得到良好的阻尼.算例结果与预期基本相符,表明了所设计的优化算法是切实有效的.     

利用遗传算法进行H∞电力系统稳定器的权值优化

在H∞电力系统稳定器的设计中针对加权函数最优性问题,利用遗传算法对加权函数进行优化的方法,研究了加权函数优化的目标,选择了加权函数的结构形式和取值范围,推导出性能指标和适应值函数,并用实例表明本方法的有效性与实用性.     

基于反馈线性化H∞方法的UPFC非线性鲁棒控制器

针对一类基于电压源换流器(VSC)的FACTS装置在电力系统中面临的不确定性和干扰问题,以统一潮流控制器(UPFC)为例,基于反馈线性化H∞理论设计非线性鲁棒内部控制器.采用状态反馈精确线性化方法将考虑外干扰的UPFC五阶仿射非线性系统转化为一个线性系统,根据线性H∞理论设计线性鲁棒控制律,并通过预反馈映射得出原UPFC系统的非线性鲁棒控制律.在4机12节点电力系统中将所提控制器与传统PI控制器进行仿真对比,结果表明所提控制器在多种外部干扰下都具有良好的鲁棒性,可以更好地提高UPFC安装点附近电网的暂态稳定性和功率振荡抑制能力.     

电力系统稳定器配置的一种新方法

在应用正则形理论的基础上,提出了计及二阶模式非线性相关作用的电力系统稳定器的配置方法。从识别强非线性下系统主导低频振荡模式出发,寻找与主导低频振荡模式相关的模式,利用非线性相关性来确定与这些模式联系最紧密的状态变量和相关发电机,以此为据来确定电力系统稳定器的配置。八机系统的算例结果都验证了在这些新观点指导下进行电力系统稳定器配置方法的有效性。