非线性状态PI励磁控制器

利用扩张状态观测器将原来的非线性系统变换成线性系统，然后用状态PI控制器的设计思想设计了非线性状态PI控制器；并将其用于发电机励磁控制，以解决电力系统的强非线性和不确定性问题，避免了反馈线性化非线性励磁控制由于数学模型的误差而影响控制器性能的缺点。所得控制规律与系统运行点和网络结构完全无关，同时控制器结构简单。仿真计算表明，非线性状态PI励磁控制器对系统运行点和网络结构变化具有良好的适应能力，可以有效地改善系统的稳定性。     

基于不精确模型的同步电机非线性励磁控制

基于输电系统中同步电机的不精确励磁非线性模型，采用非线性控制 理论中的全局线性化方法和滑动模态控制方法，导出一个非线性切换控制律， 并用它设计出电力系统新型的非线性励磁控制器。针对单机无穷大系统进行数 字仿真实验，结果表明，该励磁控制器能良好地改善系统的动态响应特性，且 具有良好的鲁棒性。     

分散非线性最优励磁控制及工业装置设计

大型发电机组的励磁控制是改善电力系统动态品质和增强稳定性和最有效的技术手段之一。作者首次系统地微分几何方法，建立了电力系统仿射非线性模型并设计出非线性最优励磁控制器，本文首先从理论上解决了以下问题：在一个多机系统中，如何得到励磁控制策略？该策略具有：一、最优性；二、分散性，即仅依靠局量测来实施控制；三、独立性、四、有效性。随后依据上述成果，设计出具有优异性能的ＧＥＣ－１型非线性励磁控制装置。最后将     

非线性励磁控制中输出函数对系统性能的影响

发现在进行非线性系统的非线性控制设计时，状态方程中输出函数的选取对线性化以后系统状态方程的形式有很大的影响，进而影响到所设计的控制器性能。在此研究结果的基础上，改进了电力系统非线性控制器的设计方法，可以在统一的非线性控制设计框架下同时对多个状态量的性能指标提出要求，兼顾受控系统多个状态量的响应特性，使系统的动态性能和静态性能能够很好地协调，实现高性能的非线性控制。将改进的设计方法应用于发电机组的励磁控制，采用逆系统非线性控制原理设计了一种具有综合性能指标的非线性励磁控制规律。将所设计的多指标非线性励磁控制律用于单机无穷大电力系统的同步发电机组中进行仿真实验，其结果表明所提出的控制器不仅能明显地提高发电机的动态稳定性，而且能准确地将发电机的端电压控制在其给定值上运行，不会因受扰而发生偏移。     

基于逆系统方法的汽轮发电机综合控制器

采用多变量非线性控制的逆系统理论分析了汽轮发电机组励磁与汽门系统的可逆性，并运用逆系统方法将这一多变量、非线性、强耦合的复杂被控对象解耦成两个独立的SISO线性化积分型子系统，然后基于线性系统理论设计了综合控制器。研究结果表明，该控制策略实现了励磁控制与汽门调节的动态解耦，应用该方法可显著提高电力系统的暂态稳定性。     

汽轮发电机组的鲁棒性控制

主要介绍了基于反馈线性化的非线性变结构控制、模糊变结构控制、带等效控制项的非线性变结构控制、非线性PID控制等几种控制方式，以及它们在电力系统励磁、汽门及其综合控制中的应用。计算机仿真结果表明这些控制器提高了电力系统的稳定性及控制系统的鲁棒性。     

一种简单实用的分散非线性励磁控制方法

基于广域测量系统（WAMS）提供的电力系统惯量中心（COI）数据，建立了COI参考坐标系下完全解耦的发电机模型，并根据Lyapunov理论和反步法思想，提出了一种简单实用的分散非线性励磁控制设计方法。该方法原理简单，仅有的3个控制器参数设置非常容易;此外，需要WAMS传送至发电机的控制信号只有3个，降低了信道拥堵的可能性。新英格兰测试电力系统（NETPS）中的仿真结果表明，这种非线性励磁控制器不仅对发电机参数、运行状态和负荷类型具有良好的鲁棒性，而且允许COI信号存在时滞，允许时滞的类型和范围基本能覆盖正常情况下的WAMS数据延时。     

基于无源系统理论的励磁系统非线性最优控制

简要介绍了无源系统理论及无源最优控制方法。针对具有励磁控制的单机无穷大输电系统，求出其存储函数，并根据输出反馈无源定理，构造了系统关于一类二次性能指标下的非线性最优控制规律。仿真结果证明了该控制器的有效性。由于在控制器设计过程中未用到任何线性化方法，因而能够完整地保留系统的非线性特性。因此，文中所用的无源系统理论和无源化控制方法是实现电力系统非线性最优控制的一条新的途径。     

GPS同步时钟用于电力系统非线性励磁控制

将GPS同步时钟用于电力系统非线性励磁控制，基本思想是在全系统建立一个以GPS同步时钟 为基准的同步旋转参考系，从而测量各发电机转子相对于这一参考系的角度和转速，用它们 作为输入量来进行控制，并将此控制方法以西北电网为例进行了仿真计算。结果表明 ，与假定系统存在无穷大机的方法相比，该方法具有更优良的控制性能。     

考虑发电机励磁控制的电力系统暂态稳定分析

当考虑发电机励磁控制时，提出了一种新的电力系统暂态能量函数作为哈密顿函数，并提出将具有发电机励磁控制的电力系统动态表示成一类标准的哈密顿系统方程。在此基础上，提出了可考虑发电机励磁控制的电力系统暂态稳定性分析的李雅普诺夫函数。     

电力系统低频振荡的原因与对策

分析引起电力系统低频振荡的多种原因———缺乏阻尼、发电机的电磁惯性、过于灵敏的励磁调节、电力系统的非线性奇异现象以及不适当的控制方式 ;重点比较并阐述抑制电力系统低频振荡 ,针对励磁系统稳定控制的几种对策     

电力系统暂态稳定励磁和快关汽门综合非线性控制

在Zaborsky提出的电力系统观测解耦状态空间模型的基础上，进一步考虑励磁和调速系统的 作用，建立了适合于暂态稳定综合控制的数学模型，并导出了励磁和快关汽门综合非线性最 优变目标控制规律。这种控制策略首先按最大能量耗散原理确定控制目标，然后才驱动系统 到达所希望的稳定平衡点。该控制策略仅需获得局部信息，能形成闭环反馈控制，因此容易 在线实现。用一个4机6母线系统进行数字仿真，验证了该控制策略的有效性。     

观测线性化追踪目标励磁控制

利用同步相量测量单元(PMU)测量电压相位角，通过相位角的在线追踪观测，实现状 态 方程式的线性化，在这种理论的基础上提出了追踪目标励磁控制(TOEC)。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TOEC均优于线性最优励磁控制(LOEC) ，TOEC不仅可以实现电力系统闭环线性化控制，还具有使系统的状态逼近某一目标的能力 。     

非线性励磁控制设计方法

非线性系统的几何结构理论在近十几年内有了很大发展，并已被应用到多机系 统发电机励磁控制的设计中。本文在此基础上，通过引入一个附加的状态变量 ，用于解决非线性励磁控制律中功角不易测定这一问题，给出了一种易于实现 的非线性励磁控制规律。通过一个单机无穷大实验系统的动态模拟实验，表明 该方法不仅有效地改善了系统的动态响应，而且显著地提高了系统的静态稳定 极限。     

励磁系统在电力系统稳定性控制中的应用

作为提高电力系统稳定性的重要手段之一,励磁控制一直很受重视,随着现代控制理论的发展,出现了各种新型励磁控制器.励磁系统作为电力系统的重要设备,能否正常工作,直接影响到发电站的安全、经济和稳定运行,因此,对电力系统中的发电机进行较有效地励磁控制,对电力系统的稳定性具有较好的控制效果.     

大机组非线性最优励磁调节装置——具有自主知识产权的高科技产品

本文系统地阐述了我国具有自主知识产权的主科技产品－－大型发电机组非线性最优励磁调节装置的理论研究、装置研制以及对电力系统静态稳定、暂态稳定、电压稳定性改善方面的仿真结果。从理论、仿真、装置和工业应用进一步证明了我国在大发电机组的励磁控制方面已经进入到国际先进行列。     

水轮发电机组励磁系统的自抗扰控制

为了进一步提高电力系统的稳定性，应用自抗扰控制（ADRC）理论对水轮发电机组励磁系统进行设计，将模型的外部扰动和不确定参数的变化作为系统的扩张状态进行实时观测并加以补偿，将输出量与给定信号的误差进行非线性组合，形成外环控制率。通过对三相短路故障状态的动态仿真，并与传统PID控制效果进行对比，结果表明ADRC系统响应快、超调小，对模型的不确定性及外部扰动具有更强的适应性和鲁棒性，进一步提高了系统的阻尼。     

非线性变结构控制理论及在电力系统中的应用

系统地介绍了变结构控制的基本概念，包括各种形式的趋近律，切 换函数的设计方法，非线性系统的变结构控制理论。最后简要地介绍了非线性变结构控制 理论在电力系统中的应用方法。     

同步发电机模糊PID励磁控制器仿真研究

随着电力系统的日益复杂，传统的水轮发电机励磁控制方式已不能满足其控制要求。文中在分析励磁控制系统控制算法的基础上提出了一种基于MATLAB中的S函数的可调因子的模糊PID励磁控制器，仿真研究表明该方法设计的控制器有很好的效果。     

在同步发电机振荡过程的励磁控制

本文采用个状态变量Δω和Δit构成一个线性反馈励磁控制量，以增强同步发电机在振荡过 程中的阻尼和改善控制响应品质。 本文应用最优控制理论，在电力系统非线性数字模型上求的反馈增益，并讨论了求解两点边 值微分方程的拟线性算法的稳定性。