基于模糊协调控制策略的同步发电机励磁系统研究

安全稳定是电力系统运行的基本条件,提高励磁系统的控制性能,对同步发电机和电力系统的安全稳定运行都有着重要意义.利用PID良好的电压调节特性,并结合线性最优励磁控制器(LOEC)良好的动态和阻尼特性,建立了PID+LOEC模糊协调励磁控制器.根据系统状态的变化,模糊控制器可以通过加权系数协调控制PID和LOEC的输出,从而提高对系统状态变化的自适应能力.通过在Simulink中建立系统仿真模型,把基于模糊控制器的PID+LOEC协调控制分别和PID、LOEC做了比较,结果显示,基于模糊控制的协调控制策略,具有更好的动、静态性能.     

基于稳定性和电压精度协调控制的新型模糊励磁调节器

在保持比例积分微分(PID)励磁调节器优良电压调节特性的基础上,部分采取线性最优控制理论设计附加励磁调节通道,并通过一模糊控制器动态协调电压调节通道和附加调节通道的作用权重,设计了一种新型模糊励磁调节器。分析了电力系统各种典型运行状态及其对励磁调节的要求,总结了不同状态下电压和稳定的协调控制策略,以期对电压调节和增强阻尼进行动态协调。数值仿真结果表明,该新型励磁调节器在稳态时具有同PID一样高的电压调节精度,动态过程中则能明显提高系统阻尼特性,具有满意的控制效果,并对系统工况变化具有一定适应性。     

基于模糊PID控制的同步发电机励磁控制系统仿真研究

随着电力系统的发展,常规PID励磁控制器已经不能满足系统运行的动态和静态性能要求,为了克服常规PID控制器的缺点,设计了一种新型的模糊PID控制器,即将常规的PID控制与模糊控制优点相结合。分析了同步发电机的励磁控制系统的数学模型和模糊PID控制器的结构、工作原理和作用,并运用Simulink对模糊PID控制器和常规PID控制器分别在同步发电机励磁系统中进行仿真,结果表明,模糊PID控制器具有更好的控制特性,对进一步应用研究具有较大的参考价值。     

基于模糊PID控制的同步发电机励磁控制系统仿真研究

随着电力系统的发展,常规PID励磁控制器已经不能满足系统运行的动态和静态性能要求,为了克服常规PID控制器的缺点,设计了一种新型的模糊PID控制器,即将常规的PID控制与模糊控制优点相结合.分析了同步发电机的励磁控制系统的数学模型和模糊PID控制器的结构、工作原理和作用,并运用Simulink对模糊PID控制器和常规PID控制器分别在同步发电机励磁系统中进行仿真,结果表明,模糊PID控制器具有更好的控制特性,对进一步应用研究具有较大的参考价值.     

基于模糊PID双模控制的同步发电机励磁控制器仿真研究

PID控制策略是励磁系统的主要控制方式,但当系统工况发生变化时,其不能满足系统运行的动态和稳定性要求。为克服PID控制策略的缺点,设计一种模糊PID双模控制器。仿真结果表明,基于模糊PID双模控制的同步发电机励磁控制器可以明显改善发电机在扰动条件下的动态特性,具有响应速度更快的特点,实现了励磁系统的稳定控制。     

发电机励磁与TCSC的非线性协调控制

针对电力系统的稳定性问题,设计了发电机励磁系统与可控串联补偿TCSC(thysistor controlled series compensation)装置的协调控制器。该方法从发电机励磁系统与TCSC模型出发,建立了含TCSC的单机无穷大系统的四阶非线性状态空间模型,利用非线性系统的微分几何理论,将其非线性模型精确线性化。在线性化模型的基础上,考虑电力系统运行参数的不确定性,采用滑模控制理论对发电机励磁系统与TCSC进行协调控制,通过指数趋近律和准滑动模态方法,最终获得了整个系统的滑模协调控制规律。单机无穷大电力系统仿真结果表明,所设计的协调控制方法对电力系统的扰动具有良好的适应性和鲁棒性,提高了电力系统的稳定性。     

发电机组励磁与汽门协调控制器的设计

发电机组的励磁与汽门协调控制能够快速有效地促进电力系统的稳定.文中设计了一种基于模糊神经网络的发电机组励磁与汽门协调控制器,该控制器将人工神经网络和模糊控制理论有机结合在一起,应用多层前馈BP网络和模糊推理控制模型,通过网络的自学习,修正网络的权值从而实现模糊神经网络的自学习控制.通过对单机无穷大系统进行仿真实验,结果表明,基于模糊神经网络的发电机组励磁与汽门协调控制器具有较好的静态性能和动态特性,系统在不同的故障情况下具备较强的鲁棒性.     

基于PSO算法的IEEEAC５A励磁系统对电力 系统电压稳定性的影响

励磁系统作为调节系统电压并控制无功功率分配的重要元件,其特性对电力系统的电压稳定有着重要的影响。在IEEEAC5A励磁系统模型基础上设计了PID控制器,并采用PSO算法整定PID控制器的参数,以改善励磁系统的调节特性。基于电力系统全数字实时仿真装置中的电磁暂态仿真程序ETSDAC对励磁系统进行自定义建模,从电压角度分析PID控制器的引入对系统稳定性的影响。     

阻尼线性最优励磁控制器的设计与仿真分析

为了进一步改善传统线性最优励磁控制中的动态性能和调节精度,保证电力系统运行的稳定性,本文设计了一种新的阻尼线性最优励磁控制器(DLOEC)。传统的线性最优励磁控制器(LOEC)状态方程使用Q矩阵表示,而DLOEC基于无阻尼机械振荡频率的不变性,为控制系统提供了给定的衰减系数,从而提高了控制器的动态性能。经过Matlab仿真,结果表明:与常规的电力系统稳定性控制能力相比,本文设计的DLOEC能够有效提高电力系统稳定性,同时具有良好的动态响应速度和阻尼特性。     

多机电力系统H∞滑模分散鲁棒励磁控制器设计

针对电力系统鲁棒励磁控制模型的非线性和不确定性等特点,提出了一种应用于多机电力系统的抑制不完全满足匹配条件干扰的分散鲁棒励磁控制律。首先通过反馈线性化技术预设反馈控制律将多机系统分散解耦,且控制律中均为本地可测量量,并对解耦后的系统设计了H∞滑模励磁控制器(HSMEC)。最后根据实际电力系统对暂态稳定和静态稳定的要求,结合HSMEC和线性最优励磁控制(LOEC)的优点,设计了HSMEC LOEC综合励磁控制器。仿真结果表明,所设计的控制器能够快速有效地稳定电力系统,且具有良好的动态性能。     

积分型线性最优励磁控制原理及动模实验

本文从电力系统的运行实际出发，推导了对发电机机端电压偏移量施加积分控制时系统的线性化增广状态方程式，并在此基础上推导了积分型线性最优励磁控制规律（以下简称ＩＬＯＥＣ）。采用ＩＬＯＥＣ时的计算机仿真和动模实验结果表明：ＩＬＯＥＣ与线性最优励磁控制（ＬＯＥＣ）及经典控制方式相比，能够明显的提高系统稳定极限和进相运行能力，具有良好的控制效果。     

基于改进型LOEC的同步发电机扰动下的最优励磁控制系统

LOEC考虑了电力系统多个控制目标的综合,并采用最优化设计,因而在平衡点附近具有较好的动态性能和适应性,但当扰动过大时,系统性能将变差,同时控制缺少对端电压的控制。提出了具有宽适应范围的励磁控制系统的最优励磁控制器。设计方法对变量的选择进行了改变,以转速偏差微分代替了常用最优励磁控制系统的电磁功率偏差,并增加对端电压的控制。改进后的励磁控制系统适应性得到提高。仿真计算结果表明,改进的励磁控制器具有调节范围宽,抗扰动性强的特点。     

积分型线性最优励磁控制设计

为了消除LOEC存在稳态误差的现象，从电力系统的运行实际出发，推导了对发电机机端 电压偏移量施加积分控制时系统的线性化增广状态方程式，并在此基础上推导了积分型线性 最优励磁控制规律(ILOEC)。仿真结果表明：在提高系统稳定极限和改善系统动态特性方 面，ILOEC与LOEC具有相同的能力。同时ILOEC能消除发电机机端电压的稳态误差，提高了控 制精度，改善了系统运行水平。     

观测线性化追踪目标励磁控制

利用同步相量测量单元(PMU)测量电压相位角，通过相位角的在线追踪观测，实现状 态 方程式的线性化，在这种理论的基础上提出了追踪目标励磁控制(TOEC)。仿真结果 表明：在提高系统稳定极限和改善系统动态特性方面TOEC均优于线性最优励磁控制(LOEC) ，TOEC不仅可以实现电力系统闭环线性化控制，还具有使系统的状态逼近某一目标的能力 。     

多机系统PID分散协调控制的研究

从实际励磁控制模型出发,将机端电压及其微分作为输出反馈量,建立发电机及其控制器数学模型,通过求解Levine-Athans矩阵方程组,设计了PID分散协调励磁控制器,其结果可直接应用于电力系统现有PID控制器的参数整定;另外,对传统权矩阵优化算法中存在的不足给予了改进,使权矩阵优化算法更易实现且更可靠。文章是电力系统分散协调控制理论的进一步完善及补充,在无须改变原有控制器结构的前提下实现最优协调控制,更具现实意义。最后,经计算与仿真证明提出的方法是正确的、有效的。     

船舶发电机励磁系统的CMAC神经网络并行控制

结合CMAC神经网络控制算法与PID控制算法设计了船舶发电机励磁并行控制系统.在控制过程中CMAC神经网络控制器经过不断学习,最终在控制系统中发挥主要控制作用.在网内投入发电机额定负载的15%和75%时,用某大型船舶电力仿真系统对该控制系统进行了仿真试验,并对电网的单相接地短路和三相接地短路故障进行了仿真试验,结果表明该船舶发电机CMAC神经网络励磁控制系统具有良好的稳定性、准确性、快速性和一定的鲁棒性.     

基于DSP的数字励磁调节器

目前广泛使用的同步发电机数字励磁调节器使用简单的单片机控制,采用PID(比例—积分—微分控制)+PSS(电力系统稳定器)控制策略,励磁调节器体积大,模块间干扰大,速度低、可靠性差,很难保证产品质量达到标准要求。为了弥补这个不足,采用PID(比例—积分—微分控制)+PSS(电力系统稳定器)+NOEC(非线性最优励磁控制)综合控制策略,把DSP(TMS320F2812)用于同步发电机数字励磁调节器中,具有通用性强、结构简单的特点,可以实现优良的控制效果。     

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。     

基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统研究

采用一阶时滞模型作为主蒸汽温度广义被控对象模型,设计基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统。在不同典型工况辨识得到不同对象模型参数,根据模型参数和模糊自适应规则自动整定控制器参数。对所设计的控制系统进行仿真和实际应用。结果表明,在外部扰动或模型不能准确匹配及不同工况运行时,此控制策略较传统串级PID控制和Smith预估控制具有更好的控制品质。     

基于混沌遗传NPID的TRT励磁控制器

针对PID控制器的局限性,基于非线性跟踪微分器,为TRT励磁控制系统设计了一个双环非线性PID控制器.并将混沌优化算法与遗传算法相融合,对非线性PID励磁控制器参数进行优化,解决了一般非线性PID控制器参数整定的难题.仿真结果表明,NPID控制器提高了发电机机端电压的控制精度,改善了电压的调节品质,而且增强了控制系统的鲁棒性.