复合励磁永磁同步发电机励磁控制器的设计

介绍了双电压复合励磁稀土永磁同步发电机的基本结构和工作原理,给出了基于单片机P87LPC769的励磁控制器的硬件和软件设计.通过样机实验,验证了该励磁控制器的可行性和稳定性.     

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。     

同步发电机励磁系统的Tabu搜索PID控制

发电机励磁控制关系到系统电压稳定和无功分配。复杂突变工况下,采用工程整定方法得到的PID参数很难满足系统稳定的高品质要求,寻找参数的智能优化方法成为研究热点。禁忌搜索(Tabu)是一种高效搜索算法,模拟人类记忆来跳出一般优化方法的早熟局限。本文通过动态调整邻域范围、终止准则,改进禁忌条件来提高算法效率。建立励磁调节系统及PSS模型,以综合电压性能指标为适应度,应用Tabu优化PID参数,并在RTDS实验装置上进行验证。优化后的PID控制,电压跟踪和抗干扰性能都有明显提升,证明了该方法的有效性。     

基于遗传算法的同步发电机励磁控制器设计

本文对同步发电机的励磁控制装置采用PID控制,其中比例-积分-微分(PID)控制器参数的最优整定是自动调压系统良好运行的必要条件.因此,采用实编码遗传算法优化PID(Kp、Ki、Kd)控制器参数.在各种工况下,利用遗传算法获得了系统的最优PID增益,并与模糊控制器和Ziegler-Nichols方法进行了性能比较,并在...     

模糊参数自适应PID控制器在同步发电机励磁系统中的应用

本文根据同步发电机的运行特点,提出了一种适用于同步发电机励磁系统的模糊参数自适应PID控制器的设计方法。重点介绍了控制器的模糊控制规则和模糊推理机理。试验证明其较传统PID控制器优越。     

基于DSP的同步发电机励磁控制器

设计了一套以TI公司TMS320F2812芯片为控制核心的同步发电机励磁控制器。控制器采用参数自整定模糊PID的控制策略，通过MOSFET功率器件进行励磁电流的PWM调节。试验结果表明，与传统PID控制比较起来，该调节器具有较好的动、静态性能，调节速度快，调节曲线相当平滑，其主要性能指标均达到或优于国家标准。     

同步发电机最优励磁控制器的设计与实现

设计了一种以TMS320LF2407A为核心的最优励磁控制器。它以线性最优控制理论为基础,利用该DSP芯片强大的数据处理、丰富的片内外设资源和实时控制能力,实现了快速交流采样、PID控制算法、数字移相触发等功能。现场运行结果表明,该励磁控制器具有较高的控制精度和较好的稳定性。     

混合励磁同步发电机交流励磁的矢量控制

提出了一种并列结构混合励磁同步发电机,并对提出的交流励磁矢量控制策略进行了研究。首先,在混合励磁同步发电机的结构和工作原理的基础上,建立了数学模型,提出了一种利用电压空间矢量将交流励磁磁场定向于d轴的控制策略。然后,在MATLAB/Simulink环境下搭建了混合励磁发电机及励磁控制系统的仿真模型并进行了仿真研究。理论分析与仿真结果均表明,所提出的控制策略能够用最小的电励磁电动势得到最佳电压调整量,实现发电机输出电压稳定,并且输出电压的调节取决于励磁电压的q轴分量。仿真结果也表明该交流励磁控制系统具有良好的动态和稳态性能,负载变化时,发电机能够输出恒定的电压。     

基于DSP的同步发电机励磁控制器

设计了一套以TI公司TMS320F2812芯片为控制核心的同步发电机励磁控制器。控制器采用参数自整定模糊PID的控制策略,通过MOSFET功率器件进行励磁电流的PWM调节。试验结果表明,与传统PID控制比较起来,该调节器具有较好的动、静态性能,调节速度快,调节曲线相当平滑,其主要性能指标均达到或优于国家标准。     

基于模糊—PID控制同步发电机励磁系统的仿真

传统同步发电机励磁系统调节仅依靠励磁调节器,难以使励磁电压达到最优。提出采用Fuzzy—PID控制器对同步发电机励磁系统进行控制,并在Matlab的Simulink环境下进行仿真研究。结果表明,其能够有效地提高系统响应速度和稳定性。长期以来,电力系统稳定性是电力学术界和工业界广泛关注的问题。     

同步发电机励磁与STATCOM非线性协调控制

提出同步发电机励磁与静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)非线性协调控制方案。在研究同步发电机励磁与静止同步补偿器协调控制问题的基础上,以系统重要物理量建立多目标控制方程,并运用目标全息反馈法进行非线性协调控制设计。所提出的非线性控制方案充分考虑了同步发电机端电压、有功功率和角速度以及STATCOM接入点电压,并确保它们在非线性反馈中得到惩罚与控制,从而具有良好的动、静态性能。最后,建立系统仿真模型,进一步验证所提出方法的有效性。     

采用协同控制理论的同步发电机非线性励磁控制

提出了一种基于协同控制理论的非线性励磁控制器。首先依据同步发电机励磁控制的基本要求和特点,选择机端电压、有功功率和转子角速度三个变量的偏差的线性组合构成流形,以保证有效控制机端电压和抑制系统功率振荡。然后以同步发电机非线性模型为对象,推导出了非线性协同励磁控制器（Synergetic excitation controller,SEC）的控制律,并根据电力系统的运行特性,探讨了控制器参数的选取原则。最后,单机无穷大系统仿真结果表明,无论在大扰动还是在小扰动下,所提非线性协同励磁控制器比常规的AVR+PSS方式下的励磁控制器都能更快更精确地调节机端电压,还能够有效地抑制系统的功率振荡。     

基于模糊自调整PID控制的同步发电机励磁研究

随着发电机单机容量和电网规模的增大,发电机组及电力系统对励磁控制在可靠性和动态品质等方面提出了越来越高的要求。在日益复杂的被控过程面前,由于不可能得到过程的精确数学模型,传统的基于精确模型的常规PID控制模型已不能满足系统的动态和静态运行性能要求;为了克服这个缺点,设计了一种新型的基于模糊自调整PID的控制系统。运用Simulink对传统PID与模糊自调整PID在励磁控制过程中进行仿真比较,并比较了在加入干扰信号情况下两者的性能,结果表明模糊自调整PID具有明显动态运行性能和抗干扰能力优势。     

小功率发电机励磁系统的恒功率因数控制

针对单台并网运行的小功率同步发电机恒功率因数控制问题,采用励磁电流和功率因数双闭环PID控制方法,并网前调节励磁电流使机端电压满足并网条件,并网后调节励磁使功率因数恒定形成恒功率因数控制。以TMS320F2812型DSP为核心器件,充分发挥了它运算速度快,外设功能强大的优点,设计出一种简单、实用励磁调节器,并通过了仿真试验和实验室调试。实验证明系统具有投励准确,投励过程震荡小,功率因数稳定性高的特点。     

双轴励磁发电机功率跟踪励磁控制系统研究

采用传统双通道励磁控制系统的双轴励磁发电机(简称为双励机)动态过程时间长,振荡幅值大,不利于电力系统的稳定运行。为此,在双励机的功率反馈环节增加不完全微分控制,提出了一种具有功率跟踪功能的励磁控制系统。对双励机动态过程中的有功功率、无功功率和励磁电流差值进行不完全微分,进而判断功率的变化趋势,调节d、q轴励磁电流的比例以改变励磁磁动势的方向,进而抑制功率的振荡,最终达到增加系统阻尼的作用。以转矩扰动和无功扰动为例,对比研究了功率跟踪励磁控制系统与双通道励磁控制系统对双励机动态过程振荡幅值和振荡时间的影响,结果表明,采用功率跟踪励磁控制系统可大幅减小系统的振荡幅值和振荡时间,有效提高系统的阻尼,为电力系统的稳定运行提供有力支撑。     

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，即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TMS320LF2812同步发电机DSP励磁控制器的试验研究

介绍了所开发的基于DSP芯片TMS320LF2812的同步发电机励磁控制器的软硬件设计原理，并对该控制器的各项性能进行了试验研究，试验结果表明：该控制器设计思想合理，各项性能指标均达到或优于国标的要求。     

灰色预测励磁控制同步发电机动态过程仿真

为了更准确地研究灰色预测励磁控制对发电机行为的影响,基于非线性派克模型构建了考虑PSS作用的同步发电机灰色预测励磁控制系统模型,并以单机无穷大系统为对象对其控制效果进行了仿真。与采用线性化模型相比,采用非线性派克模型可保证灰色预测控制输入数据的非负性,简化预测算法。考虑调速系统和PSS的作用后,能更加准确和全面的了解灰色预测励磁控制系统的控制效果。仿真结果表明,在大小扰动下,无论是否具有PSS,同步发电机励磁系统中引入灰色预测控制后均可明显地改善系统的稳定性。     

基于二维云模型同步发电机PID励磁系统仿真

云模型可以实现定性概念与定量之间的转换,集成了概念的模糊性与随机性,可以解决非线性与不确定性问题。针对船舶电力系统中励磁系统非线性、时变性、不确定性的特点,将云模型应用到同步发电机励磁控制中,设计出二维云模型PID励磁控制器。其过程是将同步发电机端电压差及其变化率进行概念表示,形成前件二维云模型,然后根据PID三个参数信息构造成后件云模型,并制定出二维云模型双条件多规则的映射语言形式,实现对PID参数的模糊推理自整定。与可控相复励无刷励磁系统进行对比,仿真实验结果表明了二维云模型PID励磁控制系统模型具有更好的鲁棒性和自适应能力。     

双定子混合励磁同步发电机电磁设计分析及实验研究

针对风力发电用永磁同步电机具有转速随机性较强导致端电压不稳定的特点,设计了一种双定子混合励磁同步发电机,并给出其电磁设计方法.利用三维有限元方法分析励磁电流变化时的电机空载磁场分布,并计算绕组磁链、感应电动势及电感等参数.研制了一台8极27槽样机,测试了发电机内外定子相电动势波形及空载特性.实验结果验证了理论分析的正确...