基于非线性最优和PID技术的综合励磁调节器研究

对于非线性系统的同步发电机而言，当它偏离系统工作点或系统发生较大扰动时，如果仍然采用基于PID技术的电力系统稳定器，就会出现误差。为此，可以将其用基于非线性最优控制技术的励磁调节器代替。但是，非线性最优控制调节器存在着对电压控制能力较弱的缺点。提出了一种能够将非线性最优励磁调节器和PID技术的电力系统稳定器有机结合的新型励磁调节器的设计原理，即把PID控制能在工作点有效控制和非线性最优控制能够精确描述同步发电机运行状态的优点结合起来，从而对发电机进行有效的控制。仿真验证表明：该方法是可行的。     

发电机励磁的非线性解析模糊控制

该文引入非线性函数建立了一种新的解析模糊控制器用于发电机的电压控制，并引入变结构控制的思想来进行附加励磁控制，建立了一种发电机模糊励磁控制器结构。并兼顾电压调节精度和增强阻尼要求进行电压控制与稳定控制的协调。对所论非线性解析模糊控制器的动态特性分析表明所论控制器为一本质非线性PID控制器。在控制过程中，所论模糊控制器的规则基于误差和误差变化率的大小在线调整。因而具有规则自适应的特性。实际使用时。无需进行控制规则的设计，只需根据工程控制经验对控制参数进行初选，简化了控制设计。仿真研究表明：所论模糊励磁控制器可以提高发电机的电压控制精度和电力系统的稳定性。     

对GEC—1全数字非线性励磁调节器强励动作情况分析

介绍了ＧＥＣ励磁调节器的性能、调节器强励的目的及强励的有关现象，对强励动作进行了具体分析，得出了励磁调节器励对电力系统短路的重要性。     

SVC与发电机励磁的非线性状态PI协调控制

针对电力系统的强非线性和不确定性,运用非线性状态比例积分（PI）解控制直接对其非线性不确定对象设计了静止无功补偿器（SVC）与发电机励磁的协调控制器。该控制器避免了基于反馈线性化理论的非线性协调控制器由于数学模型的误差而影响控制器性能的缺点,所得的控制规律与系统运行点和网络结构完全无关。仿真计算表明,SVC与发电机励磁非线性状态PI协调控制器能有效地提高系统的暂态稳定性。     

一种完全解耦的多机电力系统鲁棒非线性励磁调节器

本文以电力系统的非线性模型为基础，依据Ｈ∝控制理论及状态反馈线性化的方法，提出了一种电力系统鲁棒非线性励磁调节器设计的新方法。计算机仿真研究表明，鲁棒非线性励磁调节器不仅可以有效地改善系统的动态性，而且在提高电力系统稳定性，尤其是大干扰稳定性方面有明显的作用。     

GEC—1型微机非线性励磁调节器在海勃湾发电厂的应用

微机非线性励磁调节器在海勃湾发电厂的应用表明,非线性励磁控制符合设计思想的要求,值得推广使用。     

励磁调节器中PSS对系统稳定的作用及参数设置

2004年9月，大唐托克托发电厂（托电）4号机组投入运行。根据稳定性要求，电力系统中的大型机组，特别是快速励磁系统机组，励磁控制的电力系统稳定器（PSS）必须投入，以提高电力系统阻尼低频振荡的能力。     

大干扰下发电机间三阶非线性相关作用

相关因子在模式分析中占有重要地位,它反映了系统中各台发电机对某一振荡模式相关程度。相关因子大,相关程度就强;相关因子小,相关就弱。目前广泛采用的线性模式分析法虽然能提供有价值的线性化系统频域信息,但却忽略了系统非线性特性和系统固有模式之间相互作用的影响,不适合大干扰的情况。基于模态级数法3阶解析解,提出了大干扰下识别系统主导低频振荡模式的方法,确定了大干扰下对系统动态特性和稳定性影响最大的主导低频振荡模式,推导了3阶情况下的非线性相关因子,确定了非线性振荡的振荡源。并用Prony方法,验证了3阶相关因子和主导模式鉴别式的正确性和有效性。     

发电机励磁调节器的抗扰最优设计

本文在认真研究了发电机励磁系统数学模型后，明确了机械功率是励磁系统的一个确定型（非随机的）扰动这一物理事实指出过去在设计励磁调节器时，所做的发电机调速器不动作这一假设是不妥当的据此提出了发电机励磁调节器的抗扰设计方案即在通常的最优励磁调节器中引入一个伺服补偿器，该伺服补偿器实质是引入了发电机端电压偏差的积分反馈．数字仿真表明该设计方案有效地解决了过去设计的最优励磁调节器所存在的静态性能较差的问题，相应所设计的抗扰励磁调节器能真正做到维持发电机端电压在给定值上运行，且有良好的功角特性．     

U型非线性抗扰励磁控制律设计

提出了一种以发电机端电压偏差（∑Ｕｆ）为控制目标的非线性励磁调节器设计方案。所设计的非线性励磁控制律的动、静态两方面的性能均优秀,能有效地抑制机械功率对发电机端电压的扰动,且调压措施明确,是一种较适用于工业实用的非线性励磁控制律。     

主导低频振荡模式二阶非线性相关作用的研究

在大干扰下系统稳定性的研究中，由于特征向量线性变换的引入，使得计算一些衡量模式间非线性相关作用大小的系数不确定，且系统关键参数的变化将造成主导低频振荡模式和相关模式间非线性相关作用的变化，进而导致系统动态特性和稳定性也随之变化。针对此问题，该文应用向量场正则形理论，提出了一种识别大干扰下系统关键参数的方法，即通过标幺化处理来鉴别模式间2阶非线性相关作用大小的方法。研究结果验证了文中分析的正确性，为大干扰下主导低频振荡模式与其它模式非线性相关作用的研究找到了解决其物理量不唯一问题的办法。     

信阳电厂2×300MW汽轮发电机组励磁装置对系统稳定的影响

本文给出了信阳电厂两台３００ＭＷ汽轮发电机组的励磁系统对暂态功角稳定和电压稳定的影响的计算结果。结果表明，信阳电厂汽轮发电机采用自并励励磁系统是可行的。     

大干扰稳定中低频振荡模式的作用研究

该文在向量场正则形理论的指引下，提出了数值求解向量场非线形正则变换系数的算法，实现了非线性向量场的正则变换，得到了电力系统状态方程的2阶解析解和鉴别大干扰下主导低频振荡模式的方法。在此基础上，通过研究低频振荡模式与其它模式以及状态变量间的非线性相关作用，把低频振荡模式与系统大干扰稳定联系在一起。从另一个侧面揭示了以往大干扰稳定分析中所无法涉及的新现象，得到了一些新的观点和新的见解。     

发电机的非线性综合控制

本文在坐标变换和反馈控制理论的基础上，提出了扩展直接反馈线性化的方法。在综合考虑励磁系统和调速系统作用的同时，推导设计了一种实用的发电机非线性综合控制器。计算机仿真研究表明，该控制方式不仅可以有效地改善电力系统的动态响应，而且可以显著地提高系统的暂态稳定极限。     

基于目标状态方程的非线性预测励磁控制器的设计

提出了一种新的非线性系统控制设计方法：定义系统的状态变量与其参考轨迹之间的偏差为目标状态方程,并以此状态方程为基础,运用预测控制理论,针对单机无穷大系统进行非线性预测控制设计,得到了一种以机端电压、有功功率和角速度为反馈变量的非线性预测励磁控制规律.该控制规律包含了跟踪误差的未来信息,以便提高跟踪速度和改善控制效果.仿真结果表明：该方法不仅能有效地解决发电机机端电压静态偏移问题,而且能很好地镇定发电机的机械振荡,比以功角偏差为输出函数和以机端电压偏差为输出函数的非线性微分几何控制法更有效、更易于实现.     

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。     

石洞口二厂600MW机组自并励励磁系统暂态行为分析

自并励励磁系统以其简单、快速、可靠而应用日益广泛。本文以上海石洞口二厂６００ＭＷ机组［１］为例，详细分析了该类励磁系统在系统短路故障后的动态行为，并计算了不同短路故障下的临界阻抗值及转子回路等值时间常数，为系统暂态稳定分析和继电保护配置提供了依据。     

基于Lyapunov稳定性理论的发电机非线性励磁控制研究

将Lyapunov稳定性理论用于电力系统的非线性励磁控制，推 导了实用的发电机非线性最优励磁控制规律。通过理论分析、计算机仿真和动模实 验，证实了该控制方式具有较强的鲁棒性，在系统参数或运行状态变化时都具 有良好的控制效果。而且，励磁控制规律的获得不必经过繁杂的数学推导，易 为工程技术人员所掌握，具有明显的实用价值。为电力系统的励磁控制研究开 辟了一条新的途径。     

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。