双轴励磁同步发电机的微分反馈非线性最优励磁控制

本文在微分几何理论的基础上，提出了更简明、更适合工程用的面向多输入系统的微分反馈补偿物理精确线性化方法，解决了电力系统控制设计中的强非线性问题及鲁棒性问题，并据此推导了双轴励磁同步发电机的微分反馈非线性最优励磁控制规律。仿真结果表明，所设计的控制方式能较大幅度地提高系统的动态稳定性和暂态稳定性。     

具有电压和功角稳定的双励机非线性最优励磁控制

在坐标变换和状态反馈控制的基础上，结合动力系统方法，推导设计了同时考虑电压与 功角稳定的双轴励磁同步发电机(双励机)的非线性最优励磁控制器。对单机-无 穷大系统仿真结果表明，采用非线性最优励磁控制的双励机，不仅调节精度高，而且动态品 质好，能较大幅度地提高系统的动态稳定性和暂态稳定性。     

同步电机最优励磁控制系统的研究与仿真

最优励磁控制规律是全部状态量的最优线性组合,很好地克服了传统控制方式中的单纯按机端电压偏差进行比例式调节的弱点。根据线性最优控制理论,设计了线性最优励磁控制系统。动态仿真分析表明,设计出的最优励磁系统能够有效地增加系统的阻尼,提高系统的稳定性,且能够很好地抑制系统的低频振荡,并具有较好的鲁棒性。     

交流励磁发电机的非线性最优励磁控制

本文将状态反馈线性化的思路应用于交流励磁发电机的励磁控制系统中,得出一套新型实用的交流励磁发电机非线性励磁控制规律.利用该模型通过最优励磁策略对单机无穷大系统进行仿真研究.仿真结果表明,所设计的控制方式能有效地提高系统的动态稳定性和暂态稳定性.     

Terminal滑模变结构励磁控制设计及仿真研究

基于Terminal滑模变结构控制,提出了一种新的励磁控制器设计策略.给出了其设计过程,计算了其到达时间,证明了其稳定性.该励磁控制策略以微分几何精确反馈线性化为理论基础,可以推广到多机系统的分散励磁控制中.以线性最优励磁控制器为参照,利用一典型单机无穷大系统,进行了多种扰动下的仿真校验.仿真结果验证了所提励磁控制策略的稳定性和鲁棒性,此外,还发现该控制策略能明显提高系统的电压、功角、频率稳定性.     

双轴励磁同步发电机及其暂态稳定性

采用双轴励磁同步发电机是改善电力系统稳定性的一种新方法,通过改制发电机转子,可以方便地将普通同步发电机改造成双轴机。并且,只要采用简单的励磁控制方式就能显著地提高系统的暂态稳定性。     

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。     

同步电机最优励磁控制系统设计

介绍了线性最优控制系统的设计原理,并基于最优控制原理建立了线性最优励磁控制器的数学模型。通过MATLAB仿真模型的建立,在三相短路的运行实验情况下,将同步电机励磁控制系统与传统的励磁手段相比较可知,前者具有更好的静态和动态稳定性。     

阻尼线性最优励磁控制器的设计与仿真分析

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,保证电力系统运行的稳定性,本文设计了一种新的阻尼线性最优励磁控制器(DLOEC)。传统的线性最优励磁控制器(LOEC)状态方程使用Q矩阵表示,而DLOEC基于无阻尼机械振荡频率的不变性,为控制系统提供了给定的衰减系数,从而提高了控制器的动态性能。经过Matlab仿真,结果表明:与常规的电力系统稳定性控制能力相比,本文设计的DLOEC能够有效提高电力系统稳定性,同时具有良好的动态响应速度和阻尼特性。     

Terminal滑模变结构励磁控制设计及仿真研究

基于Terminal滑模变结构控制,提出了一种新的励磁控制器设计策略。给出了其设计过程,计算了其到达时间,证明了其稳定性。该励磁控制策略以微分几何精确反馈线性化为理论基础,可以推广到多机系统的分散励磁控制中。以线性最优励磁控制器为参照,利用一典型单机无穷大系统,进行了多种扰动下的仿真校验。仿真结果验证了所提励磁控制策略的稳定性和鲁棒性,此外,还发现该控制策略能明显提高系统的电压、功角、频率稳定性。     

使用双励机提高远距离输电线路的稳定性

本文介绍了双轴励磁同步发电机（双励机）的两种励磁控制方式以及使用双励机提高远距离输电线路稳定性的效果，计算机仿真和动模实验表明：双励机的励磁绕组结构使得双励机具有良好的可控性，能充分发挥励磁控制的作用。使用双励机能大幅度地提高系统的静态稳定功率极限和暂态稳定功率极限，并具有很强的进相运行能力和较好的动态特性。     

双轴励磁同步发电机非线性鲁棒自适应控制

利用Backstepping和扰动抑制方法设计了双轴励磁同步发电杌的自适应控制器。对于含有各种不确定参数和有界扰动的非线性双轴励磁同步杌模型，实现了对转子同步的鲁棒调节。文中的方法可用于其他不确定电力系统的控制设计。     

采用灰色预测控制算法的发电机最优励磁控制

在最优控制策略的基础上,提出了一种基于灰色预测控制算法的发电机最优励磁控制规律。采用GM(1,N)模型对各状态变量进行预测,根据最优控制理论求出含有预测信息的各状态变量的最优反馈增益,从而得到具有预测信息的最优控制量。灰色预测控制理论中灰色建模和“超前控制”的思想较好地弥补了线性最优控制理论中精确线性化和“事后控制”的不足。对单机无穷大系统的仿真结果表明,基于灰色预测控制算法的发电机最优励磁控制规律可明显改善电力系统在大小扰动下的动态特性,并且具有响应速度快的特点。     

大型汽轮发电机励磁的自适应控制

本文提出了一种大型汽轮发电机励磁的自适应控制方案.该方案可以根据系统运行点的变化调整反馈增益矩阵,使系统保持设计点的动态品质.本文用数字计算机对自适应励磁控制器的效果进行了仿真研究,并与最优线性控制进行了比较.结果表明所设计的控制器能为系统提供良好的阻尼,显著地改善了系统的动态响应.动态品质及动态稳定性均优于基于二次型性能指标的最优控制.     

基于最优控制策略的双馈水轮发电机组稳定性分析

为了分析可调速双馈水轮发电机组的静态稳定性，针对变速恒频双馈发电机的运行特点以及水轮机的刚性水击模型，本文推导了可调速双馈水轮发电机组的小扰动线性数学模型。以最优控制理论为基础，应用最小误差激励法比较了不同状态变量的线性反馈控制的系统稳定性和静、动态性能指标。分析结果表明，选择机组的有功功率、无功功率、转速和导叶开度的反馈控制具有较好的系统静态稳定性和控制效果。最后，以上述状态变量的反馈控制为实例，详细分析了系统参数变化对双馈水轮发电机组静态稳定性的影响。     

简化测量通道的优化励磁控制

该文将常规最优励磁控制方式与PID励磁控制和PSS的特点相结合，提出了使用系统部分可测量及其微分量以构成一组状态反馈量的优化励磁控制的设计方法，简化了控制器的测量通道。文中建立了该控制系统的动态方程，计算了输电系统在该控制方式下的静态稳定性、暂态稳定性和动态特性，并与对应的常规最优励磁控制方式进行了比较。结果表明，所提出的简化测量通道优化励磁控制方式较常规最优励磁控制方式的性能更为优越，并由于简化了测量通道，实现起来更加容易。     

葛洲坝二江电厂线性最优励磁控制器建模及参数优化

葛洲坝二江电厂线性最优励磁控制器以最优控制理论为基础，以机端电压，发电机有功出力和机端民量频率为状态量，以机组励磁电压为控制量，针对反馈增益的选择问题，在运用试探法进行仿真计算的基础上，从机组运行工况，转速测量和现场干扰等方面讨论了反馈增益国的选择原则，仿真计算和现场试验表明，所提出的模型和最优反馈增益是正确的，对提高华中电网的电压稳定水平是有益的，可以减少切换荷量。     

一种高性能的非线性励磁控制

考虑到在基于微分几何的非线性控制中，输出函数的选取会直接影响到变换后的线性空间的构成，从而影响到控制器的最终控制效果这一事实，该文提出了通过将输出函数选取为多状态变量组合形式的简便方法来解决非线性控制系统的动、静态性能的综合协调问题，从而有效地提高控制系统的整体综合性能；将此方法用于发电机的非线性励磁控制系统中，成功地找到了一种具有较高控制性能的非线性励磁控制律。仿真结果显示，该控制律既能很好地提高发电机端电压控制精度，又能有效地提高发电机组的运行稳定性，并表明所提出的控制器能有效地协调系统中各状态量的动、静态性能，具有较好的工业运用价值。