积分型线性最优励磁控制设计

为了消除LOEC存在稳态误差的现象，从电力系统的运行实际出发，推导了对发电机机端 电压偏移量施加积分控制时系统的线性化增广状态方程式，并在此基础上推导了积分型线性 最优励磁控制规律(ILOEC)。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，ILOEC与LOEC具有相同的能力。同时ILOEC能消除发电机机端电压的稳态误差，提高了控 制精度，改善了系统运行水平。     

多机电力系统神经网络最优励磁控制器

针对多机电力系统，提出了一种基于辨识的神经网络实时最优控制器(NNOEC)，在所设计的控制器中，神经网络被用来根据系统状态量的变化实时调整最优控制的反馈增益矩阵，使控制器能够适应不同的运行点和干扰种类。并始终提供最优控制输出。针对多机系统中神经网络训练样本不易获得的问题，提出了一种等效的设计方法，并采用非线性最小二乘辨识法对系统参数进行辨识，在辨识的基础上通过线性最优控制理论计算出用于神经网络训练的样本。三机系统中的数字仿真结果表明，所训练出的NNOEC能够适应系统运行方式的大范围变化，在大小扰动下均表现出良好的控制性能。     

线性最优励磁系统PSS试验

分析了线性最优励磁系统(LOC)的励磁模型,对模型各部分进行拆分,分解出LOC模型中起PSS作用的部分.通过现场试验,整定了起PSS作用的参数Kp、Kf.分析机组产生自发而无规律的有功波动现象的原因.     

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。     

带电力系统稳定器（PSS）的励磁调节器与最优励磁控制器（EOC）的比较

本文论了现代励磁控制系统的设计要求以及最优励磁控制的缺陷；分析了ＥＲ及ＥＯＣ的异同；论述了ＥＯＣ对电压调节的改进实质了已趋向于ＰＳＳ，但在实用上仍有不足之处。     

基于混合遗传算法的多机系统PSS优化配置

多机电力系统中,电力系统稳定器(Power System Stabilizer,PSS)的优化配置包括其安装地址的选择和参数的优化。一般的方法是先用参与因子等方法对PSS的安装地址进行选择,然后对其参数进行优化。提出了一种基于混合遗传算法(Hybrid Genetic Algorithm,HGA)的PSS配置方法,这种方法采用二维编码策略,同时包含PSS安装地点和参数,并提出了新型编码的交叉算子和变异算子,从而实现PSS的优化配置。仿真算例表明,此方法具有较好的PSS选址功能,同时对于PSS参数优化也表现出良好的寻优能力。     

用户自定义建模的励磁系统仿真和PSS设计

本文介绍了利用《电力系统综合分析程序》的用户自定义功能进行励磁系统时域仿真和电力系统稳定器设计的方法,并用一个实际系统进行了仿真计算。     

基于线性矩阵不等式的最优鲁棒励磁调节器设计

以发电机之间的关联作用作为每一台发电机的扰动，将N机电力系统化为N个定义了扰动集的独立子系统，分别建立各子系统鲁棒控制模型。通过求解线性矩阵不等式，得到最优鲁棒控制策略。该控制策略既分散实现，又保证全局稳定。将鲁棒励磁调节器安装在两区域互联系统的发电机上，仿真表明，当联络线不同位置发生短路扰动时，系统都能保持良好的功角稳定性和电压调节精度。     

多机电力系统励磁控制的人工神经网络逆系统方法

基于各发电机的完整的实用三阶模型，通过将发电机内部的不可测变量转化为发电机端的可测变量，在未做任何近似或简化的情况下，实现了仅采用本地可测量的多机系统中各发电机励磁控制的精确线性化。在具体的励磁控制器设计中，选取机端电压作为被控量再附加电力系统稳定器(PSS)环节进行辅助控制，使得同时满足系统对电压稳定性和功角稳定性的控制要求；采用人工神经网络(ANN)逆系统方法实现精确线性化，避免了对系统精确数学模型的依赖，使文中方法更实用。针对一个2区域4机系统的仿真结果表明，安装ANN逆励磁控制器可以极大地提高被控机组的稳定性能，同时，全系统的稳定性也可以得到明显的提高。     

PSS及最优励磁方式对电网稳定影响的分析

通过对黑龙江电网内大型火电机组采用不同励磁控制方式下的静态、暂态稳定水平研究，叙述了各区域电网内大型机组的实际情况，有针对性地进行最优励磁及优化运行参数、增加PSS控制形式的改造，从而大幅度提高东部电网外送暂态和动态稳定水平，并解决了部分电厂机组同时运行不能满出力等问题。     

多机系统多变量励磁控制下的阻尼守恒、阻尼竞争与阻尼协调

本文从多机电力系统总阻尼的概念出发,证明了多变量励磁控制并不增加电力系统总阻尼.在AVR的基础上附加转速、功角、功率,乃至于附加远方机组任意信号的复杂多变量励磁控制方式下,电力系统总阻尼保持守恒,其数值与单纯AVR控制时相等.由于电力系统所有模式阻尼之和为常数,所以在试图增加某一模式阻尼时必然导致削弱其他模式的阻尼.这是设计多变量励磁规律时的阻尼竞争现象.附加励磁控制的实质仅仅是在各模式阻尼相互竞争、彼此消长中寻求协调与平衡.当系统满足阻尼守恒条件时,给所有模式增加阻尼的企图是不可实现的.     

基于Hamilton能量整形的多机电力系统励磁控制

基于广义Hamilton理论,提出将非线性微分-代数系统表示为一种改进的Hamilton系统的实现方法.通过重构结构矩阵,对所提系统的Hamilton函数进行能量整形,给出了镇定控制器的设计方法.以此为基础,研究了结构保留多机电力系统的Hamilton实现问题,运用能量整形方法,提出了可作为系统Lyapunov函数的H...     

基于模糊评估的同步发电机混合励磁控制策略研究

本文将模糊集理论用于对电力系统稳定水平的评估中,在电力系统处于不同状态时,根据评估的结果选择非线性最优控制或者PID PSS控制,即采用与此状态相适应的励磁控制规律。仿真结果表明:本文提出的混合励磁控制策略能够将PID PSS励磁控制和非线性最优励磁控制各自的优点相结合,从而使励磁控制在实现励磁基本控制功能的同时,具有更强的提高电力系统功角稳定的能力。     

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。     

电力系统分散协调多目标优化励磁控制

介绍了多机电力系统分散协调励磁控制的建模方法,利用相关特性法优化计算权矩阵,在希望的系统阻尼比和适当的机端电压反馈系数的共同约束下,求解Levine-Ahlans方程组得到最优反馈系数。对一个典型复杂系统(EPRI-36系统)进行了分散控制结构约束下的全局励磁调节反馈系数优化计算。根据所得优化计算结果,使用电力系统分析综合程序(PSASP6.2)用户自定义功能对求取的励磁规律建摸、仿真。给出了Levine-Athans方程组的解和基于此解的仿真结果。     

基于线性最优控制和积分控制的励磁控制器设计

为了进一步改善传统线性最优励磁控制中的动态性能和调节精度,基于同步发电机的派克模型推导出了供设计线性最优励磁控制规律用的单机无穷大系统的线性化状态空间方程。以该方程为基础,设计了一种同时以机端电压、有功功率、无功功率、角速度、功角作为反馈量的线性最优励磁控制器,将发电机功角、无功功率这两个与稳定性和品质密切相关的重要参量引入控制规律。同时,为了提高机端电压的调节精度,基于稳态调整与动态调节区分开来的思想,将积分调节引入励磁控制规律。通过Matlab进行算例仿真,结果表明所设计的励磁控制规律与传统规律相比,能够有效地提高电力系统在大、小扰动下的稳定性,同时在电压调节精度方面亦有所改善。     

Decentralized two-level excitation control of multimachine power systems

A two-level decentralized scheme for the excitation control of multimachine power systems is presented. The control strategy is based on decomposing the control signal for each machine into two components generated by controllers at two different levels. At the first level, controllers are designed to optimize the performance of each generating unit, totally ignoring the couplings among the machines. The second control components are chosen to reduce the machine performance degradations due to the presence of interactions. With the developed two-level control scheme each machine is controlled entirely from its own state. The effectiveness of the proposed approach is illustrated by a numerical example involving a four-generator system.     

基于零动态理论PSS参数与STATCOM协调设计及其在含风电机组系统中的应用

励磁系统和FACTS装置的不协调设计会导致电网的鲁棒性变差。基于多输入多输出系统的励磁控制装置和STATCOM数学模型,利用零动态设计原理对系统PSS参数与STATCOM进行协调设计,分别在PSS与STATCOM协调和不协调两种情况下,应用DIgSILENT/PowerFactory软件对系统进行仿真,根据仿真结果得出,零动态设计原理可以显著提升含风电多机系统的动态稳定性且具有优良的品质。     

基于扰动观测器的电力系统鲁棒滑模控制器设计

针对多机电力系统中的励磁系统,设计一种基于扰动观测器的滑模控制(Perturbation Observer based Sliding-mode Control, POSMC)以提高系统稳定性。首先,将系统的非线性、参数不确定性、未建模动态和外部时变扰动聚合为一个扰动,同时由一个滑模状态扰动观测器(Sliding-mode State and Perturbation Observer, SMSPO)对该扰动进行实时快速估计。随后,通过滑模控制器对该扰动估计进行在线完全补偿以实现全局一致的控制能力。POSMC具备结构简单、可靠性高、不依赖系统精确模型以及仅需测量发电机功角一个状态量等优点。最后,基于机械功率阶跃变化、三相短路以及发电机参数不确定性三个算例验证了POSMC的有效性和鲁棒性,其能在各种工况下实现最佳的动态性能,有利于电力系统发生故障后恢复稳定运行。