高压直流输电系统换流站鲁棒自适应输出反馈控制

针对高压直流输电系统，设计了一种鲁棒自适应输出反馈控制器。首先，将高压直流输电系统换流站动态模型转换成用输入-输出表示的非线性系统。然后，利用自适应非线性阻尼项来抑制系统的非线性动态不确定性和未知有界扰动，应用Lyapunov稳定性理论构造出控制器和自适应参数的表达式。Lyapunov稳定性分析结果表明，文中所提出的控制器保证了闭环系统的稳定性。最后，将设计的控制器应用到一个3机直流输电系统中，仿真结果表明，与传统的PI控制器相比较，文中控制器可大大提高系统的稳定性和鲁棒性。     

基于PMU的多馈入交直流系统的分散协调控制

针对广域多馈入交直流系统，为充分利用直流线路的快速调节能力以改善系统稳定性，提出一种分层分散鲁棒自适应控制方案。基于相角测量装置（PMU）测量单元，协调控制器在线确定并传送故障后动态平衡点到直流线路控制器，直流线路控制器以此故障后动态平衡点为控制目标。采用非线性递推方法推导了基于PMU的多馈入交直流系统的非线性鲁棒自适应分散协调控制规律，并设计了以动态平衡点和PMU实时测量的发电机功角信号为输入的直流线路附加功率控制器。最后通过3机2条直流的测试系统验证了该控制方案的有效性。     

多机系统的非线性自适应分散稳定控制

针对含有未知参数的励磁系统，提出了一种非线性自适应控制设计方法。通过递推方法得到了自适应控制策略，而且在控制策略中包含了对未知参数的动态估计，最后获得了多机系统的非线性自适应分散励磁控制策略的一般表达式。在控制策略中所有的变量都是可量测的，而且控制量只与本机组的状态量有关，与其他机组的状态量和输电网络的参数无关，因此控制策略具有分散性和适应性。在一个6机系统上的仿真结果表明了非线性自适应控制器的有效性。     

应用于DFIG风电场的VSC-HVDC控制策略

随着风力发电的快速发展，如何连接风电场和电网成为至关重要的问题。研究了基于双馈感应电机（DFIG）的风电场连接方式及控制策略，通过与交流输电和电流源型高压直流输电（CSC-HVDC）的比较，说明电压源型高压直流输电（VSC-HVDC）技术在连接风电场与电网方面具有独特优势。在换流站的 dq解耦控制基础上，对DFIG与VSC-HVDC的换流站的控制设计进行了研究。利用PSCAD/EMTDC平台对该方案进行了仿真研究。仿真结果表明，该方案可以实现一个换流站连接多台DFIG的结构，并具有良好的控制效果。     

纯数字高压直流输电仿真培训系统的研究

分析了纯数字高压直流输电仿真培训系统的技术可行性,提出了该系统应具有的基本功能,并进行了系统分析和设计,用纯数字高压直流输电系统的模型和换流站仿真系统的异步运行实现仿真系统的实时性。该系统以SUN工作站为硬件平台，以X-Windows，INGRES数据库及PSCAD/EMTDC为软件平台，满足了仿真精度和培训实时性要求。     

VSC-HVDC系统新型广义直流电压控制策略

建立了基于电压源换流器（VSC）的高压直流（HVDC）（VSC-HVDC）输电系统的标幺值数学模型。为了抑制系统故障时直流电压的波动幅度，基于上述模型，提出了一种新型广义直流电压控制策略。在此控制策略下，换流站间不需要通信，外环有功功率控制器为一个广义直流电压控制器（GDCVC）。当直流电压因交流系统受到扰动或直流电压控制器（DCVC）故障等原因而不能有效维持直流电压时，维持和限制直流电压的功能可平滑、自动地由有功功率控制器接替，从而达到保护设备安全运行、提高系统持续运行能力的目的。仿真表明，文中提出的控制策略在稳态和暂态过程中均具有良好的控制效果，对实际VSC-HVDC系统的控制器设计具有参考意义。     

水轮机调节系统自适应滑模控制策略

水轮机系统惯性参数是影响水轮机调节系统动态特性的重要参数，传统控制方法大都是基于水轮机及其引水系统近似简化模型，很难改善水轮机调节系统动态特性。应用径向基函数神经网络逼近水轮机及其引水系统非线性特性，利用李雅普诺夫稳定性理论设计并证明水轮机系统惯性参数自适应估计律，设计了一种基于水轮机系统非线性特性和惯性参数估计的滑模鲁棒控制器，并完成仿真实验。仿真结果表明，该滑模鲁棒控制水轮机调节系统具有较高的跟踪精度、控制器输出抖振较小等优点，为水轮机调节系统高精度转速跟踪提供有效参考。     

基于哈密顿理论的发电机汽门鲁棒非线性控制器设计

提出了利用Hamiltonian能量函数理论设计非线性鲁棒控制器的方法，设计了发电机汽门的非线性鲁棒控制器，并且给出了估计干扰抑制增益的一个充分条件，所得控制器结构简单，易于工程实现。由于在控制器设计中未用到任何线性化方法，因而所得控制器充分利用了系统的非线性特性。仿真结果证实了理论分析的正确性与控制规律的有效性。     

风力发电机变桨系统非线性自适应鲁棒控制

针对风力发电机组在外界不定因素干扰下稳定性差的问题,通过自适应鲁棒控制方法,对风机功率输出稳定追踪问题进行了研究和验证。建立了具有不确定项的非线性数学模型,采用自适应鲁棒自调节的方法设计自适应律和控制器。实验证明风机系统在参数变化或受到外界干扰影响时,所设计的自适应控制器能使系统快速地追踪到期望曲线且比PID控制的精度高。     

基于超导储能的暂态稳定控制器设计

设计了用于提高电力系统的暂态稳定超导储能（SMES）装置的非线性鲁棒控制器，并从数字仿真和动模实验两方面进行了验证。为了简化动态性能分析和控制器设计，在实验样机的基础上，提出了新的基于电流型变流器的SMES的动态模型，并将其转化为标幺制模型。通过外部干扰的引入，得到了装设SMES的单机无穷大系统的动态模型，并采用精确线性化方法和线性H_∞控制理论设计了SMES的非线性鲁棒控制器。为了验证该控制器的效果，对装设SMES单机无穷大系统进行了数字仿真和动模实验，并将其与常规PI控制器进行了比较。仿真和实验结果都证明了非线性鲁棒控制器具有良好性能。     

基于模糊免疫方法的次同步阻尼控制器设计

高压直流输电系统在一定条件下可能引发系统的次同步振荡。基于复数力矩系数原理与模糊免疫的方法设计了次同步阻尼控制器。该控制器检测到系统的次同步振荡信号后，能根据振荡情况对控制器参数进行自适应调整，整个控制器结构简单、稳定性强且易于工程实现。以2008年南方电网贵广Ⅱ直流系统为例，电磁暂态时域仿真结果表明了该方法应用于次同步阻尼控制器设计的有效性。     

摊铺机自动调平系统模糊控制器的设计

针对沥青摊铺机自动调平系统,设计了一种基于单片机的模糊自适应PID自动调平控制器,并对系统先后进行了几种不同的控制策略仿真。仿真结果表明,fuzzy-PID控制算法的动态性能比PID和积分分离的PID控制性能要好,且具有较好的鲁棒性能。     

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。     

汽轮发电机组轴系扭振的鲁棒非线性控制

提出将同步发电机及其励磁系统看做扭振励磁控制的执行元件，采用直接反馈线性化方法补偿其非线性因素，避免小偏差线性化模型的参数摄动问题，从而提高扭振励磁控制系统的鲁棒性。综合H_∞扭振模态观测器、独立模态空间鲁棒控制器和非线性反馈补偿律，提出一种轴系扭振的鲁棒非线性控制策略，在大范围工况下具有一致的全局性能，并且3个组成部分可以分别独立设计；另外，可以方便地与常规非线性励磁控制律综合在一起，而不影响后者阻尼低频振荡的性能。以一台300 MW汽轮发电机组第1阶扭振模态的阻尼控制为例，通过仿真验证鲁棒非线性控制器的性能优于常规线性控制器。     

基于逆系统方法的HVDC系统一般非线性控制

对于高压直流输电系统中整流器定直流电流、逆变器定关断越前角的控制问题，采用系统的三阶非仿射非线性控制模型，根据多变量控制的逆系统方法，设计了基于非线性反馈线性化和线性二次型最优的组合控制器，并给出了闭环系统稳定的充要条件。仿真结果证明了结论的正确性和文中所提方法的有效性。     

多端电压源型直流输电系统的控制策略

以提高多端电压源型直流输电系统的运行可靠性为目的,提出了基于直流电压 — 有功功率调节特性的多端直流输电系统控制策略。在系统负荷发生突变或任一换流站故障退出后,所有具备功率调节能力的换流站根据给定的调制方式在一定程度上分担系统功率的缺额,这样既维持了系统内的功率平衡,又避免了单个换流站承担功率过大的情况。最后通过数字仿真验证了所提出的控制策略设计的正确性和可行性。     

HVDC紧急功率支援自适应模糊控制器设计

研究了高压直流输电系统(HVDC)紧急功率支援控制的实现方法，提出了一种基于参数自适应模糊PID控制算法的HVDC紧急功率支援控制器，它可以根据两侧交流系统的运行情况、故障后的状态等信息，即时地决定最佳的支援功率值，并控制直流输电系统按照最佳支援功率值进行定值功率支援。该控制器基于确定模糊模型，构造模糊PID控制器，并引入确定性模糊调整规则对其进行参数自适应调整，整个控制器结构简单、稳定性强且实现容易。文中采用一个两区域系统对该控制器进行了时域仿真计算。仿真结果表明：投入该控制器后，交流系统在各种大干扰下的频率响应均表现出令人满意的特性。     

电力系统鲁棒励磁控制器的设计

较系统地介绍了电力系统鲁棒励磁控制器的设计方法。给出单机无穷大系统中水轮发电机组的线性化模型，在此基础上推导出了所研究系统的状态空间描述，并按鲁棒控制理论设计了鲁棒励磁控制器。最后，用放计算机仿真的方法对该控制器进行了研究，结果表明线性鲁棒励磁控制器在稳定系统方面优于线性最优励磁控制器。     

基于LMI方法的VSC-HVDC多重模型阻尼控制器设计

电压源换流器式高压直流输电（VSC-HVDC）具有快速功率调整特性，结合相应附加小信号阻尼控制策略可以提高系统的低频阻尼能力。基于线性矩阵不等式（LMI）的优化方法为电力系统阻尼控制提供了新的设计途径。文中采用2步LMI优化方法，在建立系统多个运行点小信号模型基础上分别设计单一模型和多重模型运行点阻尼控制器，以改善系统阻尼特性。在PSASP中对 3机系统的时域仿真分析表明，基于多重模型的阻尼控制器具有较强的适应性，可在大范围运行条件下向系统提供足够的阻尼。