电力系统非线性鲁棒自适应分散励磁控制设计

利用反步法设计了多机电力系统中的非线性鲁棒自适应励磁控制方案,控制目标是调节发电机功角和频率至稳态运行点的极小领域,并使闭环系统对发电机阻尼系数和电抗参数的不确定性具有自适应能力,且对模型误差和外部有界干扰具备鲁棒性,同时保证各控制器是分散化和本地化的。采用4机系统进行的数字仿真结果表明,实施此方案能有效地提高发电机的功角稳定性。     

同步发电机的模糊自适应励磁控制

同步发电机励磁控制器,是同步发电机控制系统的核心。传统的“PID＋PSS”的控制理论已经非常成熟,并得到了广是的应用。但这种方式存在着定参数、线性控制规律、适应性差的缺点。针对这些不足和缺点,提出了以自适应控制、智能控制为理论基础的模糊自适应PID励磁控制器。仿真研究表明,模糊自适应PID控制克服了普通PID控制器的局限性,在同步发电机励磁控制系统中使控制效果达到最佳,具有广泛的应用价值。     

基于改进单神经元自适应PID励磁控制器

介绍了一种新型的基于改进单神经元自适应比例积分微分(PID)的励磁控制器,使神经元比例系数K在线自适应修正。在动态响应初期,误差较大,K取较大,使系统响应具有快速性;进入稳态后,K取较小,确保系统渐趋稳定。描述了该控制器控制算法。该控制器应用自学习、自适应的控制原理,具有一定处理非线性系统的能力。以单机无穷大系统为例,在Matlab/Simulink环境中进行仿真,结果显示,改进单神经元自适应PID控制器结构简单,基本只需整定1个参数即可达到控制要求,且对于不同工况均有稳定的控制效果,体现出良好的鲁棒性。     

基于DSP的新型柴油发电机励磁控制系统研究

在综合分析谐波励磁无刷同步发电机励磁控制系统的基础上,对其励磁控制策略进行了研究,开发了一套基于DSP(TMS320F2812)控制的新型柴油发电机励磁控制系统,该系统采用参数自适应模糊PID控制励磁,选用交流采样方式实时检测各信号的瞬时特性,系统仿真结果以及在1台25 kW工频柴油发电机上的试验结果证明了该控制器具有较好的电压调节特性,系统稳态和暂态性能完全满足发电机对励磁系统的要求.     

混合励磁无刷爪极发电机的动态响应仿真

混合励磁无刷爪极发电机具有非线性、多耦合的特征,基于单神经元自适应PID控制方法,在MATLAB/Simulink中建立了它的动态响应仿真模型。该模型基于有监督的Hebb学习规则,通过在线动态调整加权系数,达到了在线控制的目的,不仅结构相对简单,而且具有较高的控制精度和鲁棒性,能应对复杂环境参数的变化。动态响应仿真结果表明,随着转速的变化,系统能自动调整励磁电流,使得发电机输出电压保持在稳定的水平,动态特性好。     

基于差分进化PID控制的同步发电机励磁系统研究

发电机励磁系统在维护电力系统稳定性方面具有重要作用,目前工业上仍以PID控制为主,但在复杂工况下常规PID很难达到理想的控制效果,将差分进化(Differential Evolution)算法引入励磁控制领域。为了改善优化效果,动态调整算法的控制参数,分别运用差分进化和粒子群优化PID参数,并在RTDS实验装置上进行验证,结果表明:差分进化PID控制器稳态和动态性能都优于粒子群PID控制。     

遗传优化同步电机分数阶PID预测函数励磁控制器

为提高同步电机励磁调节器的控制性能,提出一种基于遗传算法优化同步电机分数阶PID预测函数励磁控制器的设计方法。将同步电机的励磁系统进行线性化处理,在分数阶系统理论的基础上用预测函数控制推导出同步电机励磁调节器的分数阶传递函数模型,并根据所得到的系统性能综合指标评价函数再用遗传算法对分数阶PID预测函数控制器的参数进行优化整定。经仿真实验验证,与传统分数阶PID控制和预测函数控制相比,不仅减小了调节时间,增强了系统抗干扰能力,无稳态误差。并且在参数整定方面,遗传算法的收敛速度和寻优能力也明显优于模糊控制和粒子群算法。     

一种自适应模糊PID发电机励磁电压调节器设计

应用自适应模糊比例积分微分（PID）控制理论及非线性寻优方法,结合电力系统实际情况设计了一种发电机励磁电压调节器。它能根据现场采集的数据以及给定的性能指标实现模糊参数、模糊规则实时自动调整,以期获得快速、优化的励磁调压控制。数字仿真研究结果表明,该调节器具有较强的自适应性和鲁棒性,控制效果比晶闸管励磁调节器要好,且能有效地改善系统的稳定性能。     

基于遗传算法的同步发电机自调整模糊PID励磁控制器研究

本文设计了一种基于遗传算法(GA)和模糊逻辑推理的同步发电机PID励磁控制器.利用遗传算法搜索出一组最优的PID初始参数.在此基础上,根据系统当前的电压偏差及电压偏差变化率通过模糊推理和相关计算得到PID参数的调整比例系数,实现PID参数的在线调整.仿真研究结果表明利用该方法设计的励磁控制器具有良好的动静态特性.     

基于变论域模糊PID控制的同步发电机励磁研究

将变论域自适应模糊PID控制器应用于同步发电机的励磁调节与控制中.论述了控制器的结构设计、伸缩因子的选择方法,给出了具体的控制算法.通过采集机端电压以及电压的偏差作为控制器输入,然后通过模糊处理,对比例、积分、微分系数进行实时调整,由于传统的模糊PID励磁控制器对这3个参数调节精度不高,借鉴变论域思想,通过选择合适的伸...     

无刷直流电动机模糊自适应PID控制策略研究

提出了一种无刷直流电动机调速系统的模糊自适应PID控制方法。在Matlab/Simulink平台上建立了无刷直流电机模糊自适应PID控制的仿真模型,对参数改变时无刷直流电动机模糊自适应PID仿真模型也进行了仿真,并与模糊PID控制和传统PID控制的控制效果进行了比较。仿真结果表明：建立的系统鲁棒性强、响应速度快、无超调,且稳态精度高。     

模糊+PID控制在电力机车直流调速系统中的应用

针对当前电力机车调速系统存在的一些问题，简要分析了直流电力机车调速原理，提出了控制系统的硬件结构，并且设计出Fuzzy＋PID复合结构的控制器，提高了控制系统的动态响应速度和稳态误差；同时利用RBF神经网络自整定PID参数解决了PID控制中的参数整定问题。     

基于鲸鱼算法小波神经网络PID的PMSM转速控制

针对永磁同步电机交流伺服系统的非线性特征和不确定扰动等问题,以及传统PID控制器的线性局限性,提出基于鲸鱼优化算法的小波神经网络PID的转速控制策略。采用小波神经网络与PID控制器结合的方式,构成永磁同步电机的转速控制器,同时利用鲸鱼优化算法对学习速率和惯性系数进行优化,从而达到对神经网络权值的进一步优化。通过实验结果表明,本文所提控制策略得到的电机稳定时间是0.025 s,最大超调量是52 r/min,施加转矩之后的转速误差为0.002,因此本文控制策略的动态性能和抗干扰能力具有一定优势。     

一种满意控制的水轮机调速系统参数优化方法

水轮机调速器比例积分微分(proportion-integration- differentiation,PID)参数优化是经久不衰的研究课题,目前研究较多的是基于最优化理论的参数设计。提出一种基于水轮机转速性能指标满意度参数优化的新方法,该方法直接计算系统响应的上升时间、超调量、调整时间、稳态误差和反调量等性能指标,籍此得到各性能指标的满意度函数,并以系统总体满意度作为适应度函数,利用遗传算法进行参数优化,得到总体满意度符合设计要求的PID参数。该方法设计目标更实际、具体,尽管参数不一定最优,但能满足系统响应要求,且代价较小,更具实用性。应用至刚性水击模型和弹性刚性水击模型水力系统的PID参数优化设计,仿真结果表明满意度控制方法在水轮机调速系统参数优化中的有效性和实用性。     

变论域模糊PID控制在交流发电系统中的应用

在三级式交流发电系统中一般使用传统PID控制器进行调压控制,但是在某些工况下该控制策略难以满足复杂系统的高精度、快响应要求。通过在传统PID控制器的基础上,分析了其不足之处,引入了模糊PID控制策略。同时,针对模糊PID在系统的动态调节过程中论域过小的问题,提出了一种基于变论域模糊控制理论的PID控制器,并与传统双环PID控制和普通的模糊PID控制在MATLAB/Simulink软件中进行对比仿真,验证了该控制策略具有更好的稳态调节精度和动态调节性能,与传统双环PID控制器相比,稳态误差从0.5%优化到0.3%,动态调节时间从0.4 s缩短至0.2 s。     

核电站控制棒电源系统相复励发电机短路故障的解析计算

针对核电站控制棒电源系统,现有保护仅采用以额定电流为定值的定时限过流保护作为短路后备保护,导致该系统已发生多起过流保护抢先动作与失磁保护失配的事件。解决保护失配问题的关键在于对控制棒电源系统发电机短路故障电流的准确解析,解析重点在于考虑发电机实际采用的相复励无刷励磁方式对故障电流的影响,而相复励励磁电流由并励电压对应的励磁分量和复励电流对应的励磁分量合成产生。经过合理的假设与模型简化,结合发电机基本方程和励磁系统数学模型,推导得到了并励电压分量作用下的三相短路电流。引入复励电流分量作用,根据励磁电流变化对短路电流进行修正,得到了包含暂态分量和稳态分量的相复励发电机三相短路电流时域解析表达式。由正序等效定则扩展得到两相短路电流的时域解析表达式。基于PSCAD/EMTDC平台建立了控制棒电源系统电磁暂态模型,对理论分析结果进行了验证,进一步对保护优化方法进行了讨论。     

基于目标全息反馈的STATCOM与发电机励磁协调控制研究

针对含有静止同步无功补偿器的发电机励磁系统,采用目标全息反馈法（Nonlinear Control designmethod with Objective Holographic Feedbacks,NCOHF）推导该系统的协调控制规律,使各控制目标均在给定性能指标中得以约束,以获得良好的系统性能.分别选定机端电压偏差、STATCOM的有功电流偏差以及无功电流偏差为控制目标,设计NCOHF协调控制器,并采用极点配置法整定控制器中的k参数.仿真结果表明：在该控制器作用下,发电机具有良好的输出特性,既能有效消除机端电压偏差,又能精准追踪电磁功率给定值;同时合理分配STATCOM的无功功率,提高电力系统的稳定性.因此,该协调控制器能很好地兼顾各控制目标的动、静态性能,并具有良好的应用价值.     

使用电力系统分析程序对励磁参数的整定

发电机励磁系统参数整定的结果直接影响发电机、电网的安全稳定运行,同时,参数整定是进行励磁系统参数测试、建模的重要环节,针对励磁系统参数调整和建模提出了参数预整定和采用电力系统分析程序进行参数整定的方法,解决了现场参数调整时间长的问题,将励磁系统参数建模和测试有机地结合起来。