HVDC系统中换流器的一般非线性控制

对换流器整流侧定α角、逆变侧定直流电流控制问题，基于高压直流输电系统的三阶非仿射非线性控制模型，根据逆系统方法，设计了由非线性反馈线性化和满足一定极点配置要求的组合换流控制器，并分析了闭环系统的稳定性。仿真结果初步表明了文中所提方法的有效性。     

高压直流输电系统的自抗扰控制方法

对象模型的不确定性和状态量微分信号难以提取一直是阻碍基于确定性模型的HVDC非线性控制方法投入实际应用的因素。文中将非线性自抗扰方法应用于HVDC系统的控制，利用非线性变换将HVDC详细模型进行反馈线性化，提出了基于非线性自抗扰控制的整流侧定电流和逆变侧定熄弧角控制方法。数字仿真表明，该控制方法适用于较大的模型不确定性和内外扰动，具有很强的鲁棒性。     

高压直流输电系统非线性变结构控制器的设计

为了进一步改善高压直流（HVDC）输电系统的性能，采用在逆变侧定无功电流控制方式代替传统的定熄弧角控制，并将现代控制理论中非线性系统的状态反馈精确线性化方法与线性系统的变结构控制理论相结合，设计了非线性变结构控制器。仿真结果表明，所设计的新型控制器能够改善直流系统的性能，并提高交流系统的电压稳定性。     

神经网络α阶逆系统的结构、辨识及其在控制中的应用

对于未知非线性系统，采用人工神经网络构造其α阶逆系统，并将神经网络α阶逆 系统用于对原非线性系统的控制。仿真结果表明，该控制方法适用于一般的未知线性、非线 性系统，具有普遍意义，且结构简单，易于工程实现。     

多馈入直流输电系统小信号调制器的协调优化整定

分析了多馈入交直流并联输电系统中各直流系统之间可能存在的不良相互作用。提出了对各直流小信号调制器参数进行协调整定的必要性，并将参数的协调整定问题归结为控制器结构已知但有若干未定参数可供优化的数学规划问题，所选的目标函数是与各交流联络线的有功功率和各发电机的功角相关的。基于NETOMAC软件平台，采用程序自带的非线性优化模块，可同时对这些参数进行优化，这种参数整定方法本身已考虑了交直流电力系统固有的非线性特性而不必显式导出整个系统的数学模型，因而不需要进行网络简化或线性化近似，这种方法对大规模交直流电力系统的控制器参数整定具有独到的优势。构造了一个含有两个区域间低频振荡模式的双馈入交直流输电系统，并对该系统的各直流小信号调制器参数进行了协调优化整定，仿真结果表明，经过协调优化后得到的直流小信号调制器能提高整个交直流系统的阻尼性能，并具有良好的鲁棒性。     

水轮机调节系统的模糊神经控制

 水轮机调节系统的被控对象是一个时变、非线性和含非最小相位环节的复杂系统,为了寻求一种好的控制算法来提高控制系统性能,提出了3种改进后的模糊神经控制,即比例积分智能权函数模糊控制、定增益单神经元PSD控制和定增益单神经元智能权函数神经模糊复合控制。仿真分析表明：比例积分智能权函数模糊控制和定增益单神经元PSD控制既有较快的响应速度,又能实现无差调节特性;定增益单神经元智能权函数神经模糊复合控制既有快速的响应速度,又有良好的稳态特性和动态特性,同时鲁棒性好。它们均优于常规PID控制。     

基于详细模型的HVDC系统非线性输出跟踪控制器

以往的HVDC系统控制研究采用的模型不够详尽，为了更真实地考察HVDC系统的控制特性，文中采用详细模型模拟了直流线路动态及触发延迟。采用此详细模型后微分几何方法及逆系统方法不便应用，为此提出了非线性输出跟踪控制器设计的关联度方法，这种方法物理意义明确，数学推导简单，适用范围广。应用此方法设计了详细模型下HVDC系统的非线性输出跟踪控制器，数字仿真表明所设计的这种HVDC系统控制器效果良好，关联度方法是有效的。     

输水系统糙率率定方法研究

为系统研究输水渠道糙率率定方法,给出了有压输水系统、无压输水系统糙率不确定度计算公式,分析了影响糙率率定精度的关键因子。提出了基于神经网络模型和粒子群优化方法的糙率整定方法,并将该方法应用于南水北调中线工程漠道沟节制闸至唐河节制闸渠段的渠道糙率率定中。利用2016年9月—2017年8月的实时监测数据整定得到的渠段综合糙率为0.016 7。研究表明,粒子群优化方法具有很强的全局寻优能力,很适合于时变非线性系统的参数整定。     

基于逆系统方法的汽轮发电机综合控制器

采用多变量非线性控制的逆系统理论分析了汽轮发电机组励磁与汽门系统的可逆性，并运用逆系统方法将这一多变量、非线性、强耦合的复杂被控对象解耦成两个独立的SISO线性化积分型子系统，然后基于线性系统理论设计了综合控制器。研究结果表明，该控制策略实现了励磁控制与汽门调节的动态解耦，应用该方法可显著提高电力系统的暂态稳定性。     

一种智能化的流速仪率定系统

介绍了一种对流速仪传感器－旋浆的自动率定系统，该系统以８０Ｃ３１为ＣＰＵ，控制异步电机和流速仪，完成对旋浆主要参数的率定。     

基于模糊PIO控制的水轮机调节系统的研究

水轮机调节系统是一个非线性、时变、非最小相位的系统,其动力学特性的内部不确定性和外部环境扰动的多变性等增加了控制的难度。目前,国内外的水轮机调节规律还是采用常规PID控制。模糊控制具有较好的动态响应特性,并且无需知道被控对象的数学模型,适应性强,鲁棒性好。在此采用模糊PID复合控制,弥补了单纯采用PID算法的不足,对PID参数的模糊整定进一步完善了PID控制的性能。本文将模糊控制和PID控制相结合,建立一种智能模糊PID控制,并用MATLAB对该控制方法进行了仿真实验,所得到的系统响应曲线调节速度快且调节过程平稳,超调量小,具有较强的抗扰动能力,具有良好的调节品质,比传统方法表现出更强的鲁棒性,是一种行之有效的控制方法。     

基于无源系统理论的励磁系统非线性最优控制

简要介绍了无源系统理论及无源最优控制方法。针对具有励磁控制的单机无穷大输电系统，求出其存储函数，并根据输出反馈无源定理，构造了系统关于一类二次性能指标下的非线性最优控制规律。仿真结果证明了该控制器的有效性。由于在控制器设计过程中未用到任何线性化方法，因而能够完整地保留系统的非线性特性。因此，文中所用的无源系统理论和无源化控制方法是实现电力系统非线性最优控制的一条新的途径。     

水轮机调节系统的模糊自适应PID控制及仿真

介绍了水轮机调节系统的模糊自适应PID控制的系统结构、控制思想、控制算法以及基于MATLAB的仿真系统的设计步骤和方法,最后对Fuzzy整定PID控制和传统的PID控制的仿真结果进行了比较。     

水轮发电机组励磁系统的现状及发展

针对国内外水轮发电机组励磁系统研究及应用技术的发展现状，介绍并分析了励磁方式选择、设备选型以及励磁控制调节手段等，就大中型、中小型等不同规模电站的励磁系统设计提出一些看法。目前我国在非线性最优励磁控制理论研究，以及Ｚｎｏ非线性电阻在发电机灭磁和过电压保护的应用等方面，都达到了国际先进水平，自行开发和研制励磁系统的能力也都得到了显著提高。     

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。     

非线性励磁控制中输出函数对系统性能的影响

发现在进行非线性系统的非线性控制设计时，状态方程中输出函数的选取对线性化以后系统状态方程的形式有很大的影响，进而影响到所设计的控制器性能。在此研究结果的基础上，改进了电力系统非线性控制器的设计方法，可以在统一的非线性控制设计框架下同时对多个状态量的性能指标提出要求，兼顾受控系统多个状态量的响应特性，使系统的动态性能和静态性能能够很好地协调，实现高性能的非线性控制。将改进的设计方法应用于发电机组的励磁控制，采用逆系统非线性控制原理设计了一种具有综合性能指标的非线性励磁控制规律。将所设计的多指标非线性励磁控制律用于单机无穷大电力系统的同步发电机组中进行仿真实验，其结果表明所提出的控制器不仅能明显地提高发电机的动态稳定性，而且能准确地将发电机的端电压控制在其给定值上运行，不会因受扰而发生偏移。     

基于受控微分—代数系统灵敏度分析的紧急控制

基于时域仿真得到的系统受扰轨迹给出了暂稳紧急控制的非线性规划模型，该模型采用一种启发式的功角积分型指标构成稳定约束。通过引入受控非线性微分—代数系统灵敏度分析求出所定义的功角积分型指标对控制变量的梯度后，给出了所建立的暂稳紧急控制非线性规划模型的2种求解方法：近似规划算法和拟贪婪算法。所提出的暂稳紧急控制模型与时域仿真具有同等的模型适应性。对多机系统切机/切负荷暂稳紧急控制的数值仿真表明，该方法是有效的。     

大电网分布式自适应继电保护系统的实现方法

从控制系统的角度，基于模式识别原理和扰动域的概念研究了大电网分布式自适应继电保护系统的实现方法。根据电力系统的固有分散性，提出了利用各级调度部门计算机构成分布式计算机系统，利用厂(所)计算机和厂(所)管辖的继电保护装置构成分布式子自适应控制器，并将它们有机地结合起来构成大电网分布式自适应继电保护系统。根据扰动域的概念，提出了计算机系统对子自适应控制器的局部控制方式。基于模式识别原理，介绍了将电力系统运行方式变化变换成相应的运行模式的方法，在此基础上，提出了扰动域内子自适应控制器的整定值按模式离线计算、分散存储、在线运行的工作机制。这种分布式自适应继电保护系统具有在线整定计算速度快、所需存储与交换信息量少、可人工干预自适应继电保护系统的整定计算过程、在线整定计算速度与电网规模基本无关等特点。     

基于阻尼转矩分析法的储能系统抑制系统低频振荡

对储能系统提高系统低频振荡稳定的机理进行研究。将阻尼转矩分析（DTA）方法扩展至包含储能元件的复杂多机系统,研究了储能元件阻尼转矩的产生、传递、分配及影响模态阻尼的机理,在此基础上提出了基于DTA的储能系统安装定位、附加稳定控制通道选择及稳定器参数配置的整定方法。计算结果和仿真表明,通过DTA方法能正确揭示储能系统抑制低频振荡的机理,同时也验证了储能系统整定方法的可行性。最后给出了该方法在实际大规模电网中应用的实例。     

柔性交流输电系统稳定控制综述

从柔性交流输电系统元件的数学模型、装设地点及控制策略三方面评述了稳定控制的研究工作和现状。文中从作用机理出发介绍了柔性交流系统元件主回路的代数模型；着重分析了目前研究柔性交流输电系统元件最佳装设地点的各种方法，提出了解决这一问题的两种新的方向，即二阶典型分析法和以EEAC理论为基础的参数灵敏度分析法；同时阐述了非线性控制和智能控制在柔性交流输电系统稳定控制策略中的应用情况，指出了柔性交流输电系统元件综合智能控制器设计的关键在于电力系统稳定分析的定量分析技术。