基于無源系統(tǒng)理論的發(fā)電機非線性勵磁控制的研究.pdf

1、隨著世界范圍內電力工業(yè)改革和互聯(lián)電網(wǎng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性顯得尤為重要。同步發(fā)電機的勵磁控制作為改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性一項有效而又經(jīng)濟的措施一直以來都受到人們的普遍關注，是電力系統(tǒng)研究的熱點之一。目前，各種非線性控制理論不斷應用于發(fā)電機勵磁控制規(guī)律的設計，并取得了令人鼓舞的成果。然而，由于電力系統(tǒng)是典型的非線性系統(tǒng)，并存在各種不確定因素，所以已有的各種控制方法還存在不同的局限性。因此，尋求具有更有性能，特別是魯棒性

2、能很強的新的控制理論和方法就顯得具有重要的理論和實踐意義。無源系統(tǒng)是一類考慮系統(tǒng)與外界有能量交換的動態(tài)系統(tǒng)。無源性和穩(wěn)定性是密切相關的，系統(tǒng)無源可以保持其內部穩(wěn)定。本論文將無源系統(tǒng)理論、魯棒鎮(zhèn)定控制問題、L2干擾抑制問題應用到同步發(fā)電機非線性勵磁控制的研究中，建立了單機無窮大輸電系統(tǒng)三階數(shù)學模型并討論了它的動力學行為。研究結果表明，應用該方法所設計的勵磁控制器在改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面有一定的參考價值。 本論文的主要內容和創(chuàng)新之

3、處可概括如下： （1）關于基于無源性的電力系統(tǒng)非線性勵磁控制設計的研究同步發(fā)電機的勵磁控制是一個熱點研究問題。在提高同步勵磁發(fā)電機的非線性魯棒性方面已存有大量的研究，但控制器的設計中多沒有考慮到系統(tǒng)模型中參數(shù)可能出現(xiàn)的外部干擾，理論上不能保證對各種參數(shù)外部干擾的控制性能。本論文采用非線性無源化的控制器，以L2 增益為手段來解決干擾抑制問題，最后用計算機仿真來證明該方法的有效性。 （2）關于基于無源系統(tǒng)理論的勵磁系統(tǒng)非線性

4、魯棒鎮(zhèn)定器設計的研究由于電力系統(tǒng)在建模過程中不可能精確知道每個參數(shù)，因此系統(tǒng)模型與實際系統(tǒng)之間必然存在誤差，另外，勵磁電機在運行過程中阻尼可能發(fā)生變化，因此模型的各個參數(shù)不會是完全確定的，這就要求控制系統(tǒng)必須具有魯棒(Robust)性。本論文利用無源系統(tǒng)及無源化控制方法，討論了勵磁控制的電機系統(tǒng)的魯棒鎮(zhèn)定問題，所設計的魯棒控制器有效改善電力系統(tǒng)控制的魯棒性，達到了預期的控制效果，具有較好的理論意義和應用前景，為解決電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題提