发电机非线性恒功率因数励磁控制研究

对于小机组而言,恒功率因数励磁控制规律有着实际的意义。推导了用零动态思想实现的非线性恒功率因数励磁控制规律,并分析了在这种控制规律下系统的稳定性,最后在单机无穷大系统中对控制效果进行了仿真计算,证明其效果优于常规反馈控制。     

交流励磁发电机励磁控制

本文提出了一种新的交流励磁发电机励磁控制模型,利用该模型对发电机有功、无功、转速调节特性进行了仿真研究,结果表明,该方法能实现有功、无功和转速的独立控制,且具有良好的动态性能。     

发电机励磁与SVC的非线性控制设计

基于非线性控制系统的反馈线性化技术理论方法，提出了电力系统静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁控制的线性化设计。该控制方法可以同时满足发电机功角稳定和SVC节点处电压稳定控制两个目标。仿真结果表明，采用该方法设计的控制器可取得很好的控制效果。     

交流励磁发电机的非线性最优励磁控制

本文将状态反馈线性化的思路应用于交流励磁发电机的励磁控制系统中,得出一套新型实用的交流励磁发电机非线性励磁控制规律.利用该模型通过最优励磁策略对单机无穷大系统进行仿真研究.仿真结果表明,所设计的控制方式能有效地提高系统的动态稳定性和暂态稳定性.     

静止无功补偿器与发电机励磁协调自适应控制

采用DFL方法设计电力系统中SVC与发电机励磁协调控制.该控制方法可以同时满足发电机功角稳定和SVC节点处电压稳定控制两个目标.针对电力系统中存在系统参数的不确定性,提出了参数自适应控制设计,实现系统目标跟踪及稳定.仿真结果表明提出的方法具有很好的实用性和优越性.     

应用零动态方法设计发电机励磁控制器

应用系统的零动态的概念和相应的设计方法，提出了多机电力系统发电机的完全分散 励磁控制器设计的新方法。应用该方法设计励磁控制器不需要求解Riccati矩阵方程，并且 不管是强关联或弱关联系统，均可设计出完全分散的励磁控制规律。这是一般线性最优分散 控制理论所达不到的。     

计及动态负荷的电力系统静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁控制

基于微分代数控制系统的反馈线性化方法，进一步研究了具有非线性负荷的电力系统中静止无功补偿器(Static var compensator，SVC)和发电机三阶模型的励磁控制，表明具有非线性负荷和SVC装置的NDAS(3)仍可以通过状态反馈精确线性化，从而得到具有代数方程的Bnmovsky标准型。提出了具有非线性负荷的电力系统SVC与发电机励磁控制的完全精确线性化设计。该控制方法可以同时满足发电机功角稳定和SVC节点处电压。仿真结果表明该方法具有很好的效果和优越性。     

二轴励磁同步发电机非线性最优励磁控制

研究了二轴励磁同步发动机的非线性最优励磁控制。考虑系统非线性特性推导出非线性成励磁控制规律,并与单轴及二轴励磁同步发电机线必成励磁控制进行了比较。仿真结果表明,本文提出的控制方案大大地改善了电力系统静态及暂态稳定性。     

同步发电机暂态过程励磁非线性控制

首先介绍了基于能量函数的最优控制系统综合李雅鲁诺夫方法和一种简单实用的非线性系统大范围线性化方法。然后根据电力系统的具体特点，将其成功地应用于同步发电机暂态过程励磁控制器的设计，为电力系统暂态稳定控制的研究作出了新的尝试。     

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。     

励磁机时间常数对电力系统动态稳定性的影响

励磁机时间常数对电力系统动稳定有显著影响.在高放大倍数的AVR控制下,快速励磁较慢速励磁更容易恶化系统阻尼;但是在同时附加励磁控制的情况下,快速励磁可使系统的机电模式根轨迹远离虚轴,机电模式阻尼较大;而慢速励磁下,系统机电模式根轨迹接近虚轴,机电模式阻尼较小,快速励磁优于慢速励磁.通过对一个8机系统在AVR、AVR PSS和分散协调励磁调节三种控制规律下的特征分析和动态仿真表明:有附加励磁时,快速励磁比慢速励磁更有利于电力系统动态稳定性.最后借助特征向量理论揭示了所得结论的数学本质.     

Use of the homotopy method for excitation control of generators for multimachine power system

It is important to consider the stabilization problem for a large-scale power system. This paper uses a dynamic compensator based on observer theory such that desired poles are placed for a closed-loop multimachine power system. Since the system dimension is large, it is difficult to apply a conventional dynamic compensator method to an excitation control problem for a multimachine power system. The homotopy method is introduced to solve fundamental nonlinear equations which are required for observer synthesis. To show the effectiveness of the proposed method an excitation control of generators for a multimachine power system is considered. From the simulation result, it is shown that the present method is useful in stabilizing a multimachine power system.     

考虑信息结构约束的多机系统励磁控制协调

提出了一种考虑信息结构约束时协调设计励磁控制器的新方法。首先基于信息结构的概念,将控制器的设计转化为特定信息结构下的最优控制问题,然后将推广的最小误差激励法用于该问题的求解,从而求出反馈增益矩阵。仿真结果表明,与分散协调励磁控制相比,引入有价值的远方信号所得到的励磁控制策略能够增强阻尼,提高系统稳定性。     

一种自动无功功率补偿模糊控制策略的研究

自动无功功率分级补偿电容器的投切策略严重影响系统的无功补偿效果及开关、电容器的使用寿命。针对目前高压无功功率自动补偿控制器普遍存在轻载时容易发生投切振荡，重载时不易达到充分补偿等缺陷，提出一种改进的试投法，结合该算法设计了一种基于模糊控制的无功功率自动补偿控制器，实验仿真及现场运行表明：该控制器解决了投切振荡问题，补偿精度高，鲁棒性好。     

Distributed control algorithm for optimal reactive power control in power grids

Reactive power generation has been commonly used for power loss minimization and voltage profile improvement in power systems. However, the opportunity cost of reactive power generation should be considered since it affects the frequency control capability of the generator to some degree. This paper proposed a distributed nonlinear control based algorithm to achieve the optimal reactive power generation for multiple generators in a power grid. The reactive power control setting update for each generator only requires local measurement and information exchange with its neighboring buses. It is demonstrated that the proposed algorithm can reduce the non-convex objective function monotonically till convergence and achieve comparable solutions to the centralized technique: particle swarm optimization with faster convergence speed. The proposed algorithm has been tested on the IEEE 9-bus, 39-bus and 162-bus systems to validate its effectiveness and scalability.     

基于磁控电抗器的动态无功补偿装置

基于磁控电抗器(MCR)中自励磁式MCR励磁稳定性不高,铁心的直流励磁电流在电网电压波动时易受影响的弊端,提出了一种外励磁式MCR,对其工作原理和结构进行了介绍。外励磁式MCR装置包括MCR本体和励磁控制系统;设计了以单片机为主控芯片的动态无功补偿装置,该装置由外励磁式MCR装置、固定电容器(FC)滤波器和无功补偿控制单元3部分组成。其无功补偿控制单元可分为信号取样、信号处理、信号输出、显示等模块,对控制单元的软件流程作了介绍。通过试验电路对装置的补偿效果进行了验证,结果表明该装置能够根据系统无功功率的情况进行补偿,功率因数能始终保持在0.95以上。     

考虑运行方式转移过程的无功优化控制

电力系统的运行方式是一个连续转移过程。将单点的无功优化控制扩展到考虑运行方式转移过程,从而使电压控制的可操作性和效率更符合实际需求。构建了包括变压器档位在内的非线性约束条件下的无功最优化目标函数,提出了优化和潮流计算相互迭代算法,两个实例分析说明了考虑转移过程的无功优化控制具有更好的鲁棒性和效率。     

采用改进下垂控制和双层无功优化的风电场无功均衡分配研究

计及风电场详细模型,按照双馈风电机组(DFIG)无功容量比例分配无功,难以实现风电场无功裕度均衡控制。根据DFIG无功裕度和并网点(PCC)允许电压偏差,提出可变下垂系数以改进无功-电压控制。结合每台DFIG无功裕度及其与PCC间电气距离,定义新的无功不均衡度。针对大规模风电场控制问题,建立双层无功优化模型,其中电网层以减小网损、电压偏差和风电场铜耗为目标,整定电网无功需求量;风电场层以场内线损、DFIG铜耗及无功不均衡度最小为目标,确定各台DFIG无功出力。采用有限记忆拟牛顿信赖域(LBFGS-TR)算法求解无功均衡分配方案。算例结果表明,所提算法可充分利用DFIG无功调控能力,实现风电场无功裕度均衡控制。     

新型恒功率输出开关变换器控制策略的研究

面向高强度气体放电灯，提出一种新型恒功率输出控制策略，详细分析了它的电路组成和工作原理，并以其在单端反激式DC／DC变换器的应用为例加以实验验证。在其后级加一低频全桥开关变换器，可作为交流高强度气体放电灯的工作电源，能与高强度气体放电灯的不同阶段的不同负载特性良好匹配。