微分代數(shù)模型的ASVG與發(fā)電機勵磁非線性控制策略研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，我國電力系統(tǒng)將逐步打造成以大機組、大電網(wǎng)、超高壓以及智能化為特征的巨維非線性微分代數(shù)系統(tǒng)。電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行將迎來新的挑戰(zhàn)。為提高電網(wǎng)傳輸能力，兼顧確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，基于微分代數(shù)系統(tǒng)理論，設計電力系統(tǒng)協(xié)調控制器將成為電力領域的重要研究課題。
　　 電力系統(tǒng)的微分代數(shù)模型，由于其非線性程度高、網(wǎng)絡拓撲結構復雜以及運行方式變化頻繁，采用傳統(tǒng)的非線性控制方法設計其控制器有著較大的難度。由于微分幾何理

2、論的局限性，比如：不能應用于含隱函數(shù)的模型中，精確線性化方法已無法滿足微分代數(shù)模型的控制要求。該方法不能兼顧系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能。此外，控制策略中參數(shù)的整定一直是控制領域中的重點。
　　 為解決這一系列問題，本文提出了基于微分代數(shù)模型的多指標非線性控制方法。借助于哈特曼-格魯曼線性化定理，推導了該模型1次近似系統(tǒng)的特征根與該控制策略中參數(shù)的關系，從而提出了參數(shù)的配置方法?；诙嘀笜朔蔷€性控制方法，本文研究了單輸入單輸出系統(tǒng)、多輸入

3、多輸出系統(tǒng)、同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)、ASVG與發(fā)電機勵磁協(xié)調控制等問題。全篇共分為七章，主要內容歸納如下：
　　 1)針對單輸入單輸出微分代數(shù)模型，提出了多指標非線性控制設計方法；同時推導了該控制策略中c1、c2和k參數(shù)與微分代數(shù)模型的1次近似系統(tǒng)的特征根s之間的關系，從而提出c1、c2和k參數(shù)的整定方法。針對多輸入多輸出微分代數(shù)模型，提出了多指標非線性控制設計方法，并簡要分析了該方法的控制原理。
　　 2)在微分代數(shù)模型的

4、同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)下，設計了多指標非線性勵磁控制器，有效協(xié)調系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能?；诰€性化的方法，建立了機端電壓Ug、電磁功率Pe與功角δ三者之間的關系；在此基礎上，分析了調功擾動下機端電壓出現(xiàn)偏差的原因。
　　 3)基于d-q軸旋轉坐標，推導了ASVG的2階數(shù)學模型，進一步做簡化得到其1階線性模型。不考慮發(fā)電機勵磁的作用，建立了ASVG與發(fā)電機系統(tǒng)的3階非線性微分代數(shù)模型，設計了該模型的多指標非線性控制器。
　　 4)