多机电力系统变结构励磁控制器的设计研究

基于多机电力系统的非线性模型,利用状态反馈精确线性化方法和变结构控制理论,提出了一种新的电力系统变结构励磁控制器设计方法.在设计中取消了参考机,并实现了多机系统的分散控制.3机系统的仿真结果表明,提出的变结构励磁控制器可以有效地改善系统在大干扰下的暂态稳定性.     

电力系统的多机分散变结构励磁控制

本文提出一种非线性变结构励磁控制器,它结合了非线性微分几何方法及变结构控制理论的优点。     

多机电力系统智能变结构PSS的研究

本文以非线性变结构控制理论为依据,并仿人的智能进行控制决策,提出了多机电力系统智能变结构ＰＳＳ的设计方法。控制规律实现了分散控制,且有很强的鲁棒性。仿真结果表明：智能变结构ＰＳＳ能有效地改善电力系统的动态特性。     

一种新型变结构励磁控制器的设计

提出了综合考虑电力系统功角稳定和发电机端电压动态特性的变结构励磁控制规律的设计方 法,这种方法能同时改善系统的功角稳定和发电机端电压的动态特性。控制规律对系统工作 点的变化具有鲁棒性。计算机仿真结果表明：所设计的变结构励磁控制器能有效地改善电力 系统的动态响应。     

多机电力系统分散鲁棒励磁控制器的控制

提出了一种能够有效提高多机电力系统稳定性的分散鲁控制策略。采用发电机机端电压的相角和幅值表示发电机与系统其他部位的相互联系,并且针对由调速器的不稳定调节造成的发电机输入机械功率的波动,以及由电网中无功功率和有功功率的突然变化引起的发电机机端电压幅值与相角的扰动,应用鲁棒控制原理设计励磁控制器,从而实现多机电力系统的分散协调控制。仿真研究的结果表明了这种控制策略的有效性。     

多机电力系统的非线性PID励磁控制

将非经恶性循环ＰＩＤ控制引入多机电力系统励磁控制,这种控制方式既保留了线性ＰＩＤ控制的结构简单、易于实现、鲁棒中的优点,同时又克服了ＰＩＤ控制效果受线性化模型的缺点,计算机仿真结果表明,非线性ＰＩＤ控制器在不考虑多机之间参数协调的情况下,与发电机线性化最优励磁控制相比,控制效果相似,所设计的控制规律显著地改善了电力提态过程的动态响应。     

多机电力系统分散鲁棒励磁控制器的研究

提出了一种能够有效提高多机电力系统稳定性的分散鲁棒控制策略。采用发电机机端电压的相角和幅值表示发电机与系统其他部分的相互联系,并且针对由调速器的不稳定调节造成的发电机输入机械功率的波动,以及由电网中无功功率和有功功率的突然变化引起的发电机机端电压幅值与相角的扰动,应用鲁棒控制原理设计励磁控制器,从而实现多机电力系统的分散协调控制。仿真研究的结果表明了这种控制策略的有效性。     

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。     

Terminal滑模变结构励磁控制设计及仿真研究

基于Terminal滑模变结构控制,提出了一种新的励磁控制器设计策略。给出了其设计过程,计算了其到达时间,证明了其稳定性。该励磁控制策略以微分几何精确反馈线性化为理论基础,可以推广到多机系统的分散励磁控制中。以线性最优励磁控制器为参照,利用一典型单机无穷大系统,进行了多种扰动下的仿真校验。仿真结果验证了所提励磁控制策略的稳定性和鲁棒性,此外,还发现该控制策略能明显提高系统的电压、功角、频率稳定性。     

Terminal滑模变结构励磁控制设计及仿真研究

基于Terminal滑模变结构控制,提出了一种新的励磁控制器设计策略.给出了其设计过程,计算了其到达时间,证明了其稳定性.该励磁控制策略以微分几何精确反馈线性化为理论基础,可以推广到多机系统的分散励磁控制中.以线性最优励磁控制器为参照,利用一典型单机无穷大系统,进行了多种扰动下的仿真校验.仿真结果验证了所提励磁控制策略的稳定性和鲁棒性,此外,还发现该控制策略能明显提高系统的电压、功角、频率稳定性.     

基于直接反馈线性化的非线性励磁控制器

本文把直接反馈线性化理论应用于同步电机励磁控制器的设计中，得出用化的非线性励磁控制规律，并用解析的方法证明了直接反馈线性化方法和微几何法可以得出完全相同的非线性励磁控制规律。在此基础上，本文提出了一种改进的非线性励磁磁控制规律，这种改进的励磁控制规律减少了所要量测的信号，而且使得信号的量测更加方便。仿真结果和动模试验表明了这种改进的非线性励磁控制规律的正确性和优越性。     

微网分布式电源非线性功率控制策略

微网中多种分布式电源需要借助电力电子接口与大电网互联,其自身稳定性以及对大电网的安全稳定性问题都尤为重要,传统的控制方法存在诸多弊端,本文提出了一种基于精确线性化的非线性控制方法,通过一种特定的非线性变换,将非线性控制问题的求解转化成线性最优控制的求解,通过反变换得到最终非线性系统控制规律的解析解,并验证该控制策略的鲁棒性。本文利用该方法对微网中的分布式电源的功率输出进行了有效控制,与传统的PQ控制进行了对比分析,最后在基于PSCAD/EMTDC软件平台上验证了非线性控制的控制效果的优越性。     

基于反馈线性化的非线性鲁棒协调励磁控制

提出了结合直接反馈线性化（DFL）和非线性鲁棒控制理论的协调励磁控制器设计方法。DFL从系统的输出方程出发,直接指定含输入量的方程为虚拟控制量,实现系统的线性化。非线性鲁棒协调控制在考虑了系统存在非线性、模型误差、不确定干扰等特点的同时,还考虑了由于负载或调速变化等因素影响时出现的发电机端电压偏移的问题,在以功角为控制目标的控制律中引入了发电机端电压反馈,从而解决了端电压可能存在的偏移问题。仿真分析显示,该控制律既能很好地提高发电机端电压控制精度,又能有效地提高发电机组的运行稳定性,并能对干扰进行有效地抑制。     

全数字式非线性最优励磁控制器的原理及应用

阐述了我国自主开发的主科技工业产品－大型发电机组全数字式非线性励磁控制器的设计理论,装置结构以及对电力系统安全稳定性改善和提高方面的仿真结果。由于理论和装置的先进性,这种励磁控制装置已在我国各大电力系统中推广应用,发挥着良好的作用。     

同步发电机励磁控制方式发展综述

综述了同步发电机励磁控制方式的发展过程,指出了几种控制方式的优、缺点,展望了今后的发展方向。     

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Lyapunov函数的非线性励磁控制器设计

针对单机无穷大电力系统,将Lyapunov(李亚普诺夫)稳定性理论应用于电力系统的非线性励磁控制,提出了一种实用的发电机非线性优化鲁棒励磁控制律.仿真结果表明,设计的励磁控制器不仅可提高系统的鲁棒性,抑制干扰对系统的影响,而且提高了励磁控制系统的反应速度,改善了电力系统的动态性能.     

Hybrid system reduction method using a reduced system regulator

In order to analyze the transient stability of large‐scale power systems, it is advantageous to apply the system reduction method to external systems. The short‐circuit current method is a typical engineering reduction technique. However, the dominant eigenvalues are not necessarily conserved in the reduced system. Therefore, the hybrid reduction method, in which controller parameters are adjusted to conserve the dominant eigenvalues, was proposed. Automatic voltage regulators (AVR) and power system stabilizers (PSS) have been used for parameter adjustment so far. However, since there are many parameters in AVR and PSS, complicated procedures are required to adjust them. Therefore, in this paper, the reduced system regulator (RSR) is proposed for the hybrid system reduction method. The RSR has only two parameters for adjustment. It is easier to adjust the RSR than AVR/PSS. In addition, the initial gains of the RSR are set to zero so that the dynamic behavior of the system is not influenced before adjustment. The effect and accuracy of the hybrid system reduction method with RSR are examined using a typical longitudinal power system, the IEEJ WEST 10‐machine system model. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 179(4): 33–40, 2012; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21258     

基于能量函数的多机系统暂态过程励磁控制研究

采用最优控制系统综合的李雅普诺夫方法研究多机系统暂态过程励磁非线性控制，考虑了控制系统的非线性结构，控制量的有界约束和整个系统的动态品质，获得的控制规律具有较好的解耦和鲁棒特性，仿真结果检验了方法的正确性和有效性。