高压直流输电系统的自抗扰控制方法

对象模型的不确定性和状态量微分信号难以提取一直是阻碍基于确定性模型的HVDC非线性控制方法投入实际应用的因素。文中将非线性自抗扰方法应用于HVDC系统的控制，利用非线性变换将HVDC详细模型进行反馈线性化，提出了基于非线性自抗扰控制的整流侧定电流和逆变侧定熄弧角控制方法。数字仿真表明，该控制方法适用于较大的模型不确定性和内外扰动，具有很强的鲁棒性。     

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。     

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。     

多馈入直流输电系统小信号调制器的协调优化整定

分析了多馈入交直流并联输电系统中各直流系统之间可能存在的不良相互作用。提出了对各直流小信号调制器参数进行协调整定的必要性，并将参数的协调整定问题归结为控制器结构已知但有若干未定参数可供优化的数学规划问题，所选的目标函数是与各交流联络线的有功功率和各发电机的功角相关的。基于NETOMAC软件平台，采用程序自带的非线性优化模块，可同时对这些参数进行优化，这种参数整定方法本身已考虑了交直流电力系统固有的非线性特性而不必显式导出整个系统的数学模型，因而不需要进行网络简化或线性化近似，这种方法对大规模交直流电力系统的控制器参数整定具有独到的优势。构造了一个含有两个区域间低频振荡模式的双馈入交直流输电系统，并对该系统的各直流小信号调制器参数进行了协调优化整定，仿真结果表明，经过协调优化后得到的直流小信号调制器能提高整个交直流系统的阻尼性能，并具有良好的鲁棒性。     

混沌变异进化规划在水轮机调速器PID参数优化中的应用

针对水轮发电机组非线性时变系统导致调速器在线最优参数难以整定的特点，将混沌动力学引入到进化规划的变异算子中，提出了一种混沌变异进化规划方法。该方法突破了传统的用固定分布的随机数实现变异的思想，采用类随机的确定性方法来构造变异算子，通过对实际系统的仿真，该算法能有效实现PID参数最优整定，系统具有稳定、超调量小、响应快等特点。     

输水系统糙率率定方法研究

为系统研究输水渠道糙率率定方法,给出了有压输水系统、无压输水系统糙率不确定度计算公式,分析了影响糙率率定精度的关键因子。提出了基于神经网络模型和粒子群优化方法的糙率整定方法,并将该方法应用于南水北调中线工程漠道沟节制闸至唐河节制闸渠段的渠道糙率率定中。利用2016年9月—2017年8月的实时监测数据整定得到的渠段综合糙率为0.016 7。研究表明,粒子群优化方法具有很强的全局寻优能力,很适合于时变非线性系统的参数整定。     

南方电网中多个直流系统间的协调功率恢复策略

提出了一种当协调馈入点间电气距离很近时多个直流输电系统间的协调功率恢复策略，即在交流侧故障被切除后的系统恢复期间，在各直流子系统的逆变侧采用定交流电压控制，同时在整流侧修改直流功率的给定值。该策略可以改善南方电网中3个直流系统的恢复性能，在某些严重故障发生后，不切或少切负荷便可使系统稳定，并且对不同的故障类型和地点均具有较好的适应性。     

基于详细模型的HVDC系统非线性输出跟踪控制器

以往的HVDC系统控制研究采用的模型不够详尽，为了更真实地考察HVDC系统的控制特性，文中采用详细模型模拟了直流线路动态及触发延迟。采用此详细模型后微分几何方法及逆系统方法不便应用，为此提出了非线性输出跟踪控制器设计的关联度方法，这种方法物理意义明确，数学推导简单，适用范围广。应用此方法设计了详细模型下HVDC系统的非线性输出跟踪控制器，数字仿真表明所设计的这种HVDC系统控制器效果良好，关联度方法是有效的。     

神经网络α阶逆系统的结构、辨识及其在控制中的应用

对于未知非线性系统，采用人工神经网络构造其α阶逆系统，并将神经网络α阶逆 系统用于对原非线性系统的控制。仿真结果表明，该控制方法适用于一般的未知线性、非线 性系统，具有普遍意义，且结构简单，易于工程实现。     

一大类非线性系统的稳定域问题

本文讨论了在任意输入下的一大类非线性系统的稳定性问题，该系统是由带有强制项的非线性微分方程所描述的。文中利用积分算子将非线性微分方程转换成为非线性积分方程后，导出了与微分方程相对应的幂级数（Volterra级数），进而通过研究这个幂级数的收敛性找出了与之对应的非线性系统的稳定域。文中以描述众多重要非线性系统的Duffing方程为例进行了讨论。     

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。     

交直流并联系统的换流母线电压稳定性分析

随着中国交直流互联电网的发展,迫切需要研究换流母线的电压稳定问题。文中首先给出了交直流并联系统的简单模型,在此基础上介绍了并联交流系统强度指标以及负荷裕度曲线和电压稳定临界曲线。然后以两区域四机交直流混合系统为例,根据负荷导纳模型算法准确求取节点的功率裕度,采用上述2种曲线分析方法详细讨论并联交流系统强度和受端系统等值阻抗对逆变站换流母线电压稳定性的影响。最后对比分析了不同直流系统稳态控制方式下换流母线的负荷裕度,研究结果表明受端为弱交流系统时,采用整流侧定电流 — 逆变侧定电压的控制方式将有利于提高系统稳定性。     

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。     

工程机械机构精确分析与综合的基本方法

介绍了工程机械机构精确分析与综合的三个基本方法：多刚体系统动力学，ＫＥＤ方法，多柔体系统动力学，探讨了相应的非线性动力分析方程。     

三峡机组励磁系统主整流器接线方式的最佳选择

文中列举了现行定电压电源及一组整流器供电的传统自励励磁系统接线方式的缺点，指出上述接线方式是导致励磁系统处于深控状态以及引起电压滤形畸变、尖峰电压分量增加的主要原因所在。提出三峡机组励磁系统如采用由高、低压两组电压源供电给两组在直流侧并联的高、低压桥式整流线路可显著改善励磁系统的性能。     

非线性系统等效的充分必要条件

本文详尽研究了任意两个非线性系统等效的充分必要条件，这一条件可以表述为两个非线性系统对称化的Ｖｏｌｔｅｒｒａ核相等，它们构成了判定非线性系统等效的一种判据。     

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。     

大型压缩试验在堆石坝应力变形分析中的应用

在大坝堆石料大型三轴压缩试验中，剪胀变形在总的体积变形中占有相当大的比例，由其试验结果所确定的模型体变参数通常会夸大剪缩的影响。本文提出了用大型侧限压缩试验结果修正堆石料本构模型体变参数的方法，使用清华非线性解耦KG模型，以茅坪溪心墙堆石坝变形计算分析为例，介绍了大型侧限压缩试验成果在定堆石体本构模型参数过程中的应用。通过与坝体变形实测结果的对比分析，证明使用经侧限压缩试验修正后的本构模型参数，可显著提高坝体变形的计算精度。     

电力系统输电能力研究中PV曲线的求取

针对大型电力系统输电能力计算问题，提出了一种改进的PV曲线求取方法，它较好地考虑了受电侧负荷增长方式与发电侧发电机功率调度方式。在追踪PV曲线的过程中，改进的局部参数化方法被用于消除功率传输极限点附近潮流方程的病态现象。所提出的电压定步长下降控制思想提高了曲线的追踪效率，实现了自适应步长控制。500母线系统的计算证实了该方法的有效性。     

Volterra级数的一种推导方法及非线性系统的无损性

本文以非线性系统中的一般模型为背景，推导出在非线性系统分析，辨识的估计等方面有关广泛和重要应用的Ｖｏｌｅｒｒａ级数，并就非线性系统的无损性给出了共Ｖｏｌｔｒｅｒａ核所应满足的关系式。