水轮发电机组的一种自适应调速方法

根据水轮发电机组的固有特性和调速过程控制中存在的问题,提出了一种具有极点配置的广义自校正调速方法。其中包括建立了水轮发电机组的可控自回归滑动平均（ＣＡＲＭＡ）模型,给出了模型参数的在线辨识方法和控制系统的极点配置方法。这种自适应调速方法能够有效地克服系统时变、非线性及干扰对控制性能的影响,仿真研究表明在这种控制方法作用下,水轮发电机组调速系统的动态性能及鲁棒性都得到明显地改善。     

自校正PID方法在水轮发电机调速系统中的应用

建立了水轮发电机调速系统的CARMA模型 ,给出了模型参数的在线辨识方法 ,设计了调速系统的极点配置自校正PID控制器。仿真研究表明 ,这种控制方法能够有效地克服系统时变、非线性及干扰对控制性能的影响 ,使调速系统的动态性能及鲁棒性都得到明显地改善。     

基于改进粒子群算法的水轮发电机组PID调速器参数优化

文中提出一种改进的PSO优化算法,并将该算法应用于水轮发电机组PID调速器参数的优化设计,以水轮发电机组转速偏差的ITAE指标作为改进PSO优化算法的适应度函数.以我国某水电站的真实数据对经过优化后的PID控制规律进行计算机仿真.仿真结果表明利用改进PSO优化算法优化的PID控制规律能有效改善孤网运行条件下水轮机调节系统过渡过程的动态性能.     

调速器侧模糊电力系统稳定器改善水电系统稳定性的仿真研究

由于水力系统的水锤效应和强非线性特性，水轮发电机组采用常规控制难以取得令人满意的效果。介绍了水轮发电机组调速器侧模糊电力系统稳定器FGPSS(Fuzzy Governor Power System Stabilizer)的设计原理。应用Simulink仿真软件构建了以水力系统弹性水击模型和同步发电机非线性模型为基础的仿真模型，并对采用PID，PID 常规GPSS和PID FGPSS三种控制方式的控制效果进行了仿真对比研究。结果表明，FGPSS对于改善电力系统的稳定性具有良好的作用，而且具有较强的鲁棒性。     

基于最优控制策略的双馈水轮发电机组稳定性分析

为了分析可调速双馈水轮发电机组的静态稳定性，针对变速恒频双馈发电机的运行特点以及水轮机的刚性水击模型，本文推导了可调速双馈水轮发电机组的小扰动线性数学模型。以最优控制理论为基础，应用最小误差激励法比较了不同状态变量的线性反馈控制的系统稳定性和静、动态性能指标。分析结果表明，选择机组的有功功率、无功功率、转速和导叶开度的反馈控制具有较好的系统静态稳定性和控制效果。最后，以上述状态变量的反馈控制为实例，详细分析了系统参数变化对双馈水轮发电机组静态稳定性的影响。     

水轮发电机组调速器侧模糊电力系统稳定器研究

在同步发电机组调速器侧装设电力系统稳定器是抑制电力系统低频振荡的有效措施.采用水力系统弹性水击模型和同步发电机Philips-Heffron模型,设计了水轮发电机组调速器侧模糊电力系统稳定器(FGPSS),并应用Matlab/Simulink对其效果进行了仿真研究.结果表明,FGPSS对于改善机组动态性能具有良好的作用,而且具有较强的鲁棒性.     

大型水轮发电机组水门开度控制零动态设计方法

针对一类非线性非最小相位系统,利用微分几何控制理论,首先通过引入动态反馈对其扩维以获得稳定的零动态,然后采用标准的线性系统方法设计非线性控制器;进一步利用哈密顿 — 雅可比 — 贝尔曼方程和中心流形理论分别证明所设计控制律的最优性以及闭环系统的稳定性。结合水轮机调速系统模型,求得大型水轮发电机组水门开度非线性最优控制律。对川渝—华中电网的仿真结果表明,与常规控制器相比,所设计的调速系统控制律能够显著提高电力系统的暂态稳定性。     

同步发电机可拓励磁控制器

为了克服传统励磁控制方法的缺点,依据可拓学理论,设计了同步发电机励磁控制器.控制器以参考电压与发电机机端电压的偏差及其微分作为特征量,根据电力系统的实际情况确定特征量的经典域和可拓域,经过关联度计算、测度模式识别,确定所采用的控制策略.应用MATLAB/Simulink软件建立了基于同步发电机三阶非线性数学描述的单机无穷大电力系统仿真模型,可拓控制器用MATLAB之S函数编程实现.与常规PID励磁控制器的仿真比较结果,验证了可拓励磁控制器对于改善电力系统小扰动稳定性和大扰动稳定性的有效性.     

基于水轮发电机组模型的仿真软件比较

利用Matlab、PSASP对水轮发电机组、变压器、无穷大电源构成的单机无穷大系统进行暂态分析.通过模拟机组运行过程中的动态行为,明确2种软件的优缺点和适用范围.水轮发电机组由水轮机、发电机、调速器、励磁系统组成.在Matlab中利用Simulink软件包进行系统建模、仿真,运用灵活.在PSASP中利用单线图编辑模式,分析计算高效.经过比较分析,Matlab软件适用于小规模系统仿真,仿真结果比较细致,PSASP适用于大规模系统仿真,运行速度快捷、高效.因此,工程技术人员应根据系统规模和仿真目的合理选取仿真软件,使仿真结果具有较高的准确性和可信度.     

基于迭代学习控制理论的励磁控制研究

将迭代学习控制推广应用到具有强非线性的电力系统中,针对单机-无穷大系统的三阶微分动态方程,对混合型迭代学习控制律的收敛性进行了分析,并首次将其用于同步发电机的励磁控制,通过迭代学习改善励磁控制器的性能,具有结构简单,收敛速度快,鲁棒性强的特点,改善了机端电压的品质.采用Matlab/Simulink仿真软件在单机-无穷大系统中进行了暂态稳定的仿真研究,结果表明该励磁控制方式鲁棒性强,收敛速度快,有利于提高电力系统的暂态稳定性.     

PSCAD/EMTDC-MATLAB联合仿真技术在SVC控制系统仿真建模中的应用

基于MATLAB/Simulink与PSCAD/EMTDC接口元件,提出了一种应用PSCAD/EMTDC-MATLAB联合仿真技术搭建详细静止无功补偿器(SVC)控制系统仿真模型的方法,其中控制系统的核心部件电压、无功功率调节器模型采用实际SVC控制装置算法.对控制系统模型在SVC动模试验系统的PSCAD/EMTDC模型中进行了仿真计算.仿真数据与实际SVC控制装置动模试验录波文件的比较结果表明:控制模型的补偿特性和动态响应性能与实际装置基本一致,证明了仿真建模方法的可行性和仿真模型的正确性.     

基于详细直流控制系统模型的EMTDC仿真

直流控制系统是直流输电工程的大脑。要准确地研究直流输电的动态行为,就必须建立准确的控制系统仿真模型。文中提出了基于实际直流控制系统的Hidraw程序建立EMTDC仿真模型的方法,将PSCAD／EMTDC与Hidraw程序结合起来,建立了接近实际控制系统的仿真模型,并将仿真结果与实际运行的波形进行了对比,验证了仿真模型的准确性。     

高压直流输电控制系统仿真模型研究

高压直流输电控制系统仿真模型是建立电力系统运行人员培训系统的关键内容,对保证电力系统的安全稳定运行具有重要意义。本文在分析高压直流输电控制系统工作原理的基础上,利用PSCAD/EMTDC软件平台搭建了与实际控制系统一致的直流输电控制系统仿真模型,并对仿真控制模型进行故障仿真验证,仿真结果与实际直流输电现场录波结果一致。仿真结果表明:直流控制模型可以满足高压直流输电的仿真培训需求,可应用于直流输电控制系统的理论研究和仿真分析。     

基于PSASP的直流系统用户自定义建模

针对大规模交直流电力系统机电暂态仿真时采用程序缺省的直流输电模型不能有效描述实际直流输电特性的问题,以实际直流系统为参考,利用PSASP用户自定义建模环境,采用注入功率法建立高压直流用户自定义模型。此自定义直流模型由潮流模型和稳定模型2部分组成,稳定模型涵盖实际直流控制器的主要控制功能模型以及变压器分接头控制、无功控制等辅助功能模型。以EPRI-7节点系统为例,研究在不同工作状态下自定义直流模型系统的特性,仿真结果证明了模型的合理性。     

基于动态解耦的模糊多模型协调控制系统应用研究

大型火电单元机组的协调控制对象是一个多变量、强耦合的控制对象,针对此对象设计合适的解耦控制器是急需解决的问题。由于非线性系统可以用多个线性模型来逼近,多模型方法被认为是处理非线性系统常用的方法和技术。该文以330MW单元机组为仿真模型,针对协调控制系统的非线性和耦合等特性,首先建立协调控制系统的非线性模型,然后对此模型在3个工况点下进行线性化,设计与之对应的多变量动态解耦控制器,进而用T-S模糊模型合成出模糊多模型全局控制系统。仿真研究结果证明了这种新型协调控制系统的有效性。     

PSCAD/EMTDC与直流控制仿真模型接口研究

建立实际直流控制系统的精确仿真模型是当前进行直流输电控制系统仿真研究的重要课题。PSCAD/EMTDC所提供的仿真模型较为简单,在利用PSCAD/EMTDC平台进行直流输电控制系统仿真时,采用软件编程形式构造自定义模型较为实用。提出了PSCAD/EMTDC与实际直流控制仿真模型的接口实现方法,并用一个仿真实例验证了方法的可行性和正确性。     

基于DSATools的发电机及其控制系统模型参数仿真方法

精确的发电机系统参数是电力系统分析的基础。很多情况下由于工况条件限制无法对发电机参数进行准确的测量,给系统的安全校核、指标估计及潮流优化等工作带来较大困难。提出了一种基于仿真模型进行参数辨识的方法,通过DSATools仿真工具搭建发电机及其控制系统仿真模型,采用曲线拟合的方法进行参数优化得到了准确的仿真结果。以广西平班水电厂发电机组的发电机及其控制系统作为算例,验证了仿真模型参数辨识的可行性。     

基于ADPSS大区电网混合仿真的直流系统辅助控制建模

在基于ADPSS的大区交直流电网混合仿真中,直流输电控制模型不够完善,影响直流系统的运行特性。对直流控制器原理进行研究,探讨了直流系统无功消耗、关断角、换相角、直流电流等变量之间相互关系,利用程序自定义功能,建立了考虑分接头调整和无功补偿装置投切联合控制的直流辅助控制模型。仿真分析了大区电网直流功率提升时辅助控制模型的动作特性,验证了模型的正确性和有效性。仿真结果表明,辅助控制模型能够维持换流站的无功平衡,将直流运行参数控制在合理范围内,减少“换相失败”发生的风险,适用于大规模电网的运行特性和协调控制研究。     

基于VisSim异步电机矢量控制系统建模与仿真

为了建立一个高效、工程化的异步电机控制系统仿真模型,基于VisSim仿真平台,在分析交流异步电机数学模型的基础上,建立了电机独立功能模块,如电机本体模块、矢量控制模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,再将各模块有机整合,搭建了交流异步电机控制系统的仿真模型。系统采用双闲环控制,速度环采用PI控制,电流环采用电流滞环控制。仿真结果证明了该模型的合理性、有效性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

圆形磁链的直接转矩控制仿真模型研究

在异步电机数学模型的基础上,利用Mat-lab/Simulink软件构建了串行起动圆形磁链的直接转矩控制调速系统。通过对在各种条件下直接转矩控制系统模型的仿真实验,对电机的电压、电流、转速、转矩以及磁链的仿真波形的分析,证明了串行起动圆形磁链的直接转矩控制的优越性和有效性。