多機電力系統(tǒng)勵磁和廣義Hamilton實現(xiàn)控制方法與應(yīng)用.pdf

1、為了保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運行，除了對電網(wǎng)進(jìn)行合理的規(guī)劃、建設(shè)、采取緊急措施之外，改善與提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要有效手段是控制。電力系統(tǒng)是一個典型的強非線性、高維、動態(tài)大系統(tǒng)，而發(fā)電機勵磁控制一直以來都是提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性最經(jīng)濟(jì)最有效的手段之一。由于系統(tǒng)運行點改變時線性化控制方法很難保證電力系統(tǒng)的控制要求，因此，需要用非線性理論研究發(fā)電機勵磁控制器設(shè)計問題。 本文采用電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)保持模型和與母線電壓相關(guān)的非線性負(fù)荷模型，首先將

2、具有非線性負(fù)荷的多機電力系統(tǒng)表示為非線性微分代數(shù)控制系統(tǒng)，然后基于廣義Hamilton 系統(tǒng)理論，分別就不考慮轉(zhuǎn)移電導(dǎo)與考慮自導(dǎo)納和互電納兩種情況，提出了將其表示為廣義耗散Hamilton 系統(tǒng)的實現(xiàn)新方法，設(shè)計出相應(yīng)的非線性勵磁控制策略來鎮(zhèn)定該動態(tài)系統(tǒng)。特別在后一種情況下，系統(tǒng)代數(shù)方程和所構(gòu)造的Hamilton 能量函數(shù)中考慮了自導(dǎo)納和互電納的作用(在這里假設(shè)互電導(dǎo)很小，視為零)，使得所設(shè)計的控制策略較符合實際情況。最后，引入復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)

3、理論的觀點，從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的角度分析和研究了電力網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)特性，說明了電力網(wǎng)絡(luò)所具有的符合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)共性的性質(zhì)，并結(jié)合廣義Hamilton 理論引入了表示線路隨機通斷的多機電力系統(tǒng)非線性微分代數(shù)模型。Hamilton 能量函數(shù)理論的應(yīng)用避開了一般系統(tǒng)中直接構(gòu)造Lyapunov函數(shù)的困難，而且該控制方法在設(shè)計過程中，沒有用到任何幾何線性化方法，完整保留了動態(tài)系統(tǒng)的非線性特性。 本文通過對兩機系統(tǒng)的仿真分析來說明上述控制律的實用性，并通過