同步发电机励磁控制方法的发展与展望

励磁控制方法的发展经历了线性单变量控制、线性多变量控制、非线性多变量控制及智能控制几个发展阶段,其中线性多变量控制可分为强力式、PID+PSS、线性最优等励磁控制方法;非线性多变量控制可分为鲁棒、变结构、自适应、内模、预测、灰色、自抗扰、Lyapunov、反步、无源、Hamilton、反馈线性化等励磁控制;智能控制可分为模糊、神经网络、支持向量机、专家、学习、遗传、模糊神经等励磁控制。全面地概括了励磁控制方法的发展历史与现状,并按控制理论发展规律对这些方法进行分类,分析这些方法的原理及优缺点,说明励磁控制与其他控制之间的协调方式,指出存在的主要问题及今后的发展方向。     

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。     

异步化同步发电机综述

叙述了异步化同步发电机的基本原理、性能特点和励磁控制方式,以及与传统的同步发电机相比较,异步化同步发电机在解决电力系统有功功率和频率以及无功功率和电压的稳定方面,在变速运行提高机组运行效率等方面的优越性能。同时介绍了国内外异步化同步发电机的发展趋势和发展状况;提出了今后在电机理论、电机结构、励磁控制等方面需要解决的技术问题。     

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。     

同步发电机励磁非线性预测控制

介绍了一种新的非线性控制器设计方法,使用预测控制理论对非线性系统工将这种方法应用于单机－无穷大系统励磁控制,得到了一了以有功功率,角速率和机端电压作为变量的非线性系统的控制规律,仿真结果表明：该方法既能改善功能稳定性,又能改善发电机端电压的动态特比目前认为较好的微分几何等方法更有效,更实用。     

基于神经网络的同步发电机励磁反步控制

针对同步发电机励磁系统严重的非线性以及参数非精确可知的特点，提出了一种基于神经网络的反步(Backstepping)控制方法，实现了多目标量的励磁控制。神经网络的运用解决了反步控制与励磁系统不满足匹配条件的矛盾。系统设计采用了特殊的在线权值修正算法，不需要离线学习阶段。由稳定性证明可知：控制算法中各参数的设计并不要求被控对象参数精确可知，系统具有较好的鲁棒性。仿真结果表明：该控制方法与PID控制相比具有超调量小、调节速度快等优点。     

浅谈现代同步发电机励磁方式的改进

介绍了国外大容量机组的高低压桥式励磁、正负励磁、各种异步化同步发电机励磁的特点及所起的特殊作用。     

同步发电机与异步发电机联合运行的最优励磁控制

通过对同步发电机与异步发电机组成联合发电站时的状态方程的分析，提出同步与异步联合电站的最优励磁控制器的设计，并在静态和暂态千钧一发生方面与常规励磁控制器进行比较。     

异步化同步发电机综述

叙述了异步化同步发电机的基本原理、性能特点和励磁控制方式,阐述了与传统的同步发电机相比,异步化同步发电机在解决电力系统有功功率、频率、无功功率和电压的稳定方面,在变速运行提高机组运行效率等方面的优越性能。同时介绍了国内外异步化同步发电机的发展状况和发展趋势。提出了今后在电机理论、电机结构及励磁控制等方面需要解决的技术问题。     

同步发电机光控无刷励磁系统的研究

基于普通无刷励磁系统存在的问题,提出了一种新型同步发电机无刷励磁控制系统一光控无刷励磁控制系统,它是在普通无刷励磁控制系统中用可控器件取代不可控的二极管整流,通过光电耦合形式实现对励磁电流的直接控制,并且利用Matlab／Simulink仿真软件,分别对普通无刷励磁系统和光控励磁系统进行了建模、分析和仿真,并对仿真结果进行了比较。结果表明：光控励磁系统对于提高同步发电机的响应速度,改善电力系统的暂态和稳态性能有明显效果。     

基于DSP的同步发电机励磁控制系统

介绍了一种以TMS320F2812为控制核心的同步发电机励磁控制系统.针对因电网频率的微小波动所造成采样精度下降的问题,引入了锁相环电路,实现了同步采样,提高了采样精度;针对传统直流采样需要借助结构复杂的变送器和采用半控型器件晶闸管进行整流的问题,分别使用交流采样技术和智能功率模块(IPM)来代替,提高了硬件电路的可靠性.采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,减少了谐波污染.实验结果表明,该励磁控制器的主要性能指标均高于国家标准,具有较好的推广前景.     

A Novel Grid Synchronization Control of Doubly-fed Induction Generator

The dynamic performance of doubly-fed induction generator(DFIG) before and after connection is analyzed based on corresponding mathematical models and transfer functions in decoupled vector control.The parameter tuning methods of rotor current regulator before and after connection are given.To reach same dynamic performance the parameters should take different values and be switched before and after connection.However on one hand the closing moment of stator contactor is difficult to get as the feedback signal is usually twenty millisecond delay or so.The delay in parameter switching will affect rotor current and torque dynamics during the delayed period after connection. On the other hand parameter switching is troublesome.Hence a synchronization control strategy without parameter switching is proposed and analyzed in detail,which has linear rising exciting current to avoid current overshooting. The dynamic performance of the proposed strategy is analyzed in frequency domain and implemented on a DFIG experimental platform subsequently.The proposed synchronization strategy is validated by experimental results.     

基于ADRC的发电机励磁系统控制研究

针对带有参数不确定及外部扰动的励磁系统数学模型,采用自抗扰控制技术(ADRC)设计了励磁控制器。该方法不需要知道系统的内部模型,能有效克服系统的不确定性,系统响应快,算法简单,易于实现。仿真结果表明,这种控制方法能实时地估计与补偿系统内外扰动,有效提高了电压的控制精度,而且解决了励磁控制的快速性与超调性之间的矛盾,提高了系统的动态性能。     

发电机励磁控制系统故障诊断的神经网络模型

鉴于发电机励磁控制系统是电网进行无功和电压调节的关键控制设备,为确保发电机安全运行,采用先进的人工神经网络的理论和方法完成了励磁系统故障诊断,并建立了一种新型的励磁系统故障诊断4层(含输入层)神经网络模型。采用神经网络方法对励磁系统进行故障诊断的关键在于网络的学习,网络学习又依赖于正确的输入输出样本。因此还收集了一定数量的励磁系统现场运行故障实例和大量的专家知识样本,对于正确调整神经网络中的各参数具有重要的实用价值。     

同步发电机数字式励磁控制系统的设计

首先概述了励磁系统的作用以及励磁系统的发展,阐述了课题研究的背景,提出了现代电力系统对同步发电机励磁系统的要求和励磁系统的发展趋势,最后重点研究了基于DSP的励磁系统总体设计方案,各主要功能模块的硬、软件设计.     

同步发电机能量稳定励磁控制

针对同步发电机励磁控制问题,提出能量稳定控制方法。用端电压、角速度和有功功率构建Lyapunov函数,将系统的稳定性与其动、静态性能联系起来。为确保Lyapunov函数导数的负定性,主动构建完全能控系统,并通过非线性励磁反馈,设计系统微分运动轨迹。在此基础上,运用矩阵理论、极点配置原理和Lyapunov定理,判定Lyapunov函数导数的负定性,确保系统在平衡点具有大范围渐近稳定性。由于端电压偏差与系统的大范围渐近稳定性相辅相成,因此提出的非线性励磁控制方法能在确保同步发电机端电压调节特性的同时,使系统具有大范围渐近稳定性。最后,进行数值仿真,与已有控制方案进行比较,证实了所提方法的有效性。     

可编程计算机控制器在发电机励磁控制系统中的应用

为了提高励磁控制系统的可靠性,介绍一种比常规可编程控制器PLC更高级的可编程计算机控制器PCC,并详细阐述了PCC在发电机的励磁控制系统中的应用方法。该控制方法可靠性高,性能指标优良。     

发电机励磁系统强励功能分析与核算

分析了发电机励磁系统强励功能和作用,发电机强励的动作过程及过励限制、顶值限制和相关保护的配合方式。对浙江电网发电机励磁系统强励核查过程中发现的主要问题进行了分析,提出发电机实际强励能力的核算方法和强励功能核查工作的重点,以确保发电机强励功能的实现。     

直接励磁控制的开关磁阻发电机及其试验研究

直接励磁控制开关磁阻发电机的控制方法是由调节器根据给定量(如电压)与发电系统的输出量(如电压和电流)求出所需相励磁电流的限值，当某相电流达到或超出电流限值时，通过控制电路关断相应相绕组开关，其余时间始终保持相绕组开关导通。这种开关磁阻发电机不需要检测转子位置，从而去掉了转子位置传感器，简化了系统结构和控制方案，提高了可靠性和容错性，降低了成本。文中用实验方法研究其特性，结果显示直接励磁控制开关磁阻发电机控制性能良好。