非线性状态PI励磁控制器

利用扩张状态观测器将原来的非线性系统变换成线性系统，然后用状态PI控制器的设计思想设计了非线性状态PI控制器；并将其用于发电机励磁控制，以解决电力系统的强非线性和不确定性问题，避免了反馈线性化非线性励磁控制由于数学模型的误差而影响控制器性能的缺点。所得控制规律与系统运行点和网络结构完全无关，同时控制器结构简单。仿真计算表明，非线性状态PI励磁控制器对系统运行点和网络结构变化具有良好的适应能力，可以有效地改善系统的稳定性。     

基于Lyapunov稳定性理论的发电机非线性励磁控制研究

将Lyapunov稳定性理论用于电力系统的非线性励磁控制，推 导了实用的发电机非线性最优励磁控制规律。通过理论分析、计算机仿真和动模实 验，证实了该控制方式具有较强的鲁棒性，在系统参数或运行状态变化时都具 有良好的控制效果。而且，励磁控制规律的获得不必经过繁杂的数学推导，易 为工程技术人员所掌握，具有明显的实用价值。为电力系统的励磁控制研究开 辟了一条新的途径。     

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。     

电力系统低频振荡的原因与对策

分析引起电力系统低频振荡的多种原因———缺乏阻尼、发电机的电磁惯性、过于灵敏的励磁调节、电力系统的非线性奇异现象以及不适当的控制方式 ;重点比较并阐述抑制电力系统低频振荡 ,针对励磁系统稳定控制的几种对策     

一种简单实用的分散非线性励磁控制方法

基于广域测量系统（WAMS）提供的电力系统惯量中心（COI）数据，建立了COI参考坐标系下完全解耦的发电机模型，并根据Lyapunov理论和反步法思想，提出了一种简单实用的分散非线性励磁控制设计方法。该方法原理简单，仅有的3个控制器参数设置非常容易;此外，需要WAMS传送至发电机的控制信号只有3个，降低了信道拥堵的可能性。新英格兰测试电力系统（NETPS）中的仿真结果表明，这种非线性励磁控制器不仅对发电机参数、运行状态和负荷类型具有良好的鲁棒性，而且允许COI信号存在时滞，允许时滞的类型和范围基本能覆盖正常情况下的WAMS数据延时。     

GPS同步时钟用于电力系统非线性励磁控制

将GPS同步时钟用于电力系统非线性励磁控制，基本思想是在全系统建立一个以GPS同步时钟 为基准的同步旋转参考系，从而测量各发电机转子相对于这一参考系的角度和转速，用它们 作为输入量来进行控制，并将此控制方法以西北电网为例进行了仿真计算。结果表明 ，与假定系统存在无穷大机的方法相比，该方法具有更优良的控制性能。     

正负励磁控制系统最优参数选择

简单介绍了正负励磁系统及其控制系统；详细地建立了考虑凸极效 应并带有高压直流输电系统的大型水轮发电机组的线性化模型以及带有电力系统稳定器（P SS）的正负励磁控制系统的数学模型；探讨了根据最优控制二次项性能指标来设计励磁控 制系统最优参数的方法；分析研究了正负励磁控制系统在所述方法选择的控制参数作用下的 响应特性。通过仿真分析表明：利用二次型性能指标来选择最优参数具有简单且作用效果明 显等优点，是一种比较实用的设计方法。     

同步发电机模糊PID励磁控制器仿真研究

随着电力系统的日益复杂，传统的水轮发电机励磁控制方式已不能满足其控制要求。文中在分析励磁控制系统控制算法的基础上提出了一种基于MATLAB中的S函数的可调因子的模糊PID励磁控制器，仿真研究表明该方法设计的控制器有很好的效果。     

考虑发电机励磁控制的电力系统暂态稳定分析

当考虑发电机励磁控制时，提出了一种新的电力系统暂态能量函数作为哈密顿函数，并提出将具有发电机励磁控制的电力系统动态表示成一类标准的哈密顿系统方程。在此基础上，提出了可考虑发电机励磁控制的电力系统暂态稳定性分析的李雅普诺夫函数。     

基于在线辨识的实时最优励磁控制器

设计了一种在线实时最优励磁控制器(RTOEC)，其辨识器能够由发电机运行状态的变化采用非线性最小二乘法辨识法准确辨识出单机无穷大模型中的系统参数，从而可根据辨识结果及其系统所遭受的扰动，通过线性最优控制理论实时计算出线性最优励磁控制的反馈增益矩阵，以适应系统当前的运行点和所遭受的干扰。仿真结果表明，所设计的RTOEC能够适应系统运行状态的大范围变化，在大小扰动下均表现出良好的控制性能，有效提高了电力系统的静态和暂态稳定性。     

励磁系统在电力系统稳定性控制中的应用

作为提高电力系统稳定性的重要手段之一,励磁控制一直很受重视,随着现代控制理论的发展,出现了各种新型励磁控制器.励磁系统作为电力系统的重要设备,能否正常工作,直接影响到发电站的安全、经济和稳定运行,因此,对电力系统中的发电机进行较有效地励磁控制,对电力系统的稳定性具有较好的控制效果.     

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 。     

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。     

水轮发电机组励磁系统的自抗扰控制

为了进一步提高电力系统的稳定性，应用自抗扰控制（ADRC）理论对水轮发电机组励磁系统进行设计，将模型的外部扰动和不确定参数的变化作为系统的扩张状态进行实时观测并加以补偿，将输出量与给定信号的误差进行非线性组合，形成外环控制率。通过对三相短路故障状态的动态仿真，并与传统PID控制效果进行对比，结果表明ADRC系统响应快、超调小，对模型的不确定性及外部扰动具有更强的适应性和鲁棒性，进一步提高了系统的阻尼。     

交流励磁变速发电机的原理与应用

概述国内外有关交流励磁发电技术的研究情况， 分析交流励磁发电机的控制原理及其不同于传统同步发电机的控制特性，即可以通过调节励磁来独立调节发电机的有功与无功．分析表明，交流励磁发电机具有许多传统同步发电机不具备的优点：通过改变励磁电流的幅度，可以调节机组发出或吸取的无功分量，以适应功率因数的调整，特别是可以深吸无功稳定运行；通过改变励磁电流的相位，可以快速完成发电状态的电磁调节过程，从而保证发电机电压或无功的快速调节；通过改变励磁电流的频率，可以适应发电机转速的变化，使其与原动机的最佳转速匹配，提高机组的效率，并显著提高电力系统的静态和暂态稳定性．三相交流励磁变速发电机在水电站具有广泛的应用前景．     

基于神经网络的模型跟踪自校正励磁控制研究

运用神经网络技术完成电力系统被控模型的精确在线辨识，在寻求具有良好稳定性能和强鲁 棒性的参考模型基础上，完成了发电机励磁自校正调节器的设计，并通过计算机仿真给出控 制结果，与固定点线性最优励磁方式相比，具有更强的稳定性能和动态品质。     

含有非线性环节的发电机励磁系统参数辨识

提出了一种基于遗传算法的励磁系统参数辨识方法，通过建立待辨识励磁系统的传递函数结构模型，以励磁系统的实际输入作为模型的输入，以实际励磁系统和模型的输出误差最小作为目标，利用遗传算法对模型参数进行优化调整，最终得到满足误差要求的励磁系统参数。该方法的优点在于解决了目前电力系统中常用的辨识方法无法对非线性环节进行有效辨识的问题；且根据输入输出采样数据直接在时域上进行参数辨识, 方法简便,直接得到传递函数框图环节参数，无需转换。在MATLAB下的数字仿真和现场试验结果均表明，该算法能较精确地辨识出包括非线性环节在内的励磁系统模型各个环节的参数。     

大机组非线性最优励磁调节装置——具有自主知识产权的高科技产品

本文系统地阐述了我国具有自主知识产权的主科技产品－－大型发电机组非线性最优励磁调节装置的理论研究、装置研制以及对电力系统静态稳定、暂态稳定、电压稳定性改善方面的仿真结果。从理论、仿真、装置和工业应用进一步证明了我国在大发电机组的励磁控制方面已经进入到国际先进行列。