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。     

葛洲坝二江电厂机组黑启动实践与分析

当电网发生全网失压事故时，电网必须依靠黑启动来恢复系统供电，水电厂黑启动比火电厂黑启动更具有优势，同时水电厂为了保证河道通航用水及本厂设备安全，也应不待电网交流恢复尽快将机组黑启动确保厂用电源。葛洲坝二江电厂成功地实施了黑启动试验，并对二江电厂机组黑启动试验的关键过程进行分析，试验表明黑启动是可行的。     

电力系统中分散最优励磁控制器设计的新算法

提出一种电力系统分散最优励磁控制器设计的新算法。它采用电流及电流的微分作为状态变量反馈,在电力系统中将相互耦合的最优励磁控制器设计转化为在各单位中进行分散设计。仿真结果表明,采用这种新算法设计的最优励磁控制器效果明显,尤其对抑制系统的振荡效果更好。     

双微机励磁调节器在葛洲坝二江电厂投运试验及分析

本文论述了WLT-2 型微机励磁调节器的基本特性。通过葛洲坝二江电厂的试验，实际地考核了调节器的功能和性能。从试验的数据以及录波曲线反映了该调节器的优良品质。WLT-2型微机励磁调节器适用于大型机组的自复励可控硅直接励磁方式；功能齐全，性能优良。     

多机电力系统神经网络最优励磁控制器

针对多机电力系统，提出了一种基于辨识的神经网络实时最优控制器(NNOEC)，在所设计的控制器中，神经网络被用来根据系统状态量的变化实时调整最优控制的反馈增益矩阵，使控制器能够适应不同的运行点和干扰种类。并始终提供最优控制输出。针对多机系统中神经网络训练样本不易获得的问题，提出了一种等效的设计方法，并采用非线性最小二乘辨识法对系统参数进行辨识，在辨识的基础上通过线性最优控制理论计算出用于神经网络训练的样本。三机系统中的数字仿真结果表明，所训练出的NNOEC能够适应系统运行方式的大范围变化，在大小扰动下均表现出良好的控制性能。     

葛洲坝二江电厂220kV系统目前存在的问题和对策

葛洲坝二江电厂运行多年来存在一些问题，使得二江电厂及其出线处在一种有安全隐患的状态下。出现出线潮流倒送,使二江电能外送受到制约，母线运行电压偏低等问题。鉴于这种情况对二江电厂提出若干处理方法，以期实施。     

基于在线辨识的实时最优励磁控制器

设计了一种在线实时最优励磁控制器（RTOEC）,其辨识器能够由发电机运行状态的变化采用非线性最小二乘法辨识法准确辨识出单机无穷大模型中的系统参数,从而可根据辨识结果及其系统所遭受的扰动,通过线性最优控制理论实时计算出线性最优励磁控制的反馈增益矩阵,以适应系统当前的运行点和所遭受的干扰。仿真结果表明,所设计的RTOEC能够适应系统运行状态的大范围变化,在大小扰动下均表现出良好的控制性能,有效提高了电力系统的静态和暂态稳定性。     

线性最优励磁控制器的综合阻尼力矩解法原理初探

讨论了使用综合阻尼力矩求解线性最优励磁控制器的状态反馈系数的原 理,它较经典的庞特里亚金法易懂。该方法从能量吸收与耗散的观点出发,对性能指标作出 了新的解释,从而使性能指标中权阵〖ＷＴＨＸ〗Q中的元素取值范围放宽,使得到的 最优解更合理,更具有实际意义。     

基于线性最优控制理论的励磁系统的设计及仿真

基于单机无穷大系统的线性化模型,结合线性最优控制理论建立了最优励磁控制器用的系统状态方程,求出线性最优励磁控制电力系统稳定器,用Matlab仿真软件在单机无穷大系统两种不同的运行状态下进行仿真,结果表明最优励磁控制具备了良好的电压性能,且给出了比AVR＋PSS更强的阻尼,表现出良好的动态特性。     

线性最优励磁系统PSS试验

分析了线性最优励磁系统(LOC)的励磁模型,对模型各部分进行拆分,分解出LOC模型中起PSS作用的部分.通过现场试验,整定了起PSS作用的参数Kp、Kf.分析机组产生自发而无规律的有功波动现象的原因.     

正负励磁控制系统最优参数选择

简单介绍了正负励磁系统及其控制系统；详细地建立了考虑凸极效 应并带有高压直流输电系统的大型水轮发电机组的线性化模型以及带有电力系统稳定器（P SS）的正负励磁控制系统的数学模型；探讨了根据最优控制二次项性能指标来设计励磁控 制系统最优参数的方法；分析研究了正负励磁控制系统在所述方法选择的控制参数作用下的 响应特性。通过仿真分析表明：利用二次型性能指标来选择最优参数具有简单且作用效果明 显等优点，是一种比较实用的设计方法。     

双轴励磁同步发电机的实用线性最优励磁控制

本文研究了双轴励磁同步发电机的实用线性最优励磁控制。以易于测量的物理量作为状态变量,并推导出相应的双轴机系统线性状态方程以及线性最优励磁控制规律.计算机仿真结果表明:采用该励磁控制的双轮机能较大幅度地提高系统的静态稳定性和暂态稳定性.     

基于BP神经网络的最优励磁控制器

设计了一种新型的基于BP神经网络的最优励磁控制器(NNOEC)。在线性最优励磁控制的基础上,利用4层BP神经网络对发电机的运行方式和系统所遭受的干扰类型进行辨识,通过对网络的训练,使得网络能够实时根据发电机的状态量来调节最优控制的反馈矩阵,以适应当前的运行点和所遭受的干扰。仿真结果表明,所设计的NNOEC在系统运行方式较大的变化范围内都能提供很好的控制性能,在大小扰动下均表现出很好的阻尼特性和良好的电压性能。     

一种非线性自适应最优励磁控制器的设计

提出了一种非线性自适应最优励磁控制器。新控制设计方法基于同步发电机的三阶双轴数学模型,其仅由代数运算实现的分散非线性反馈补偿律保证了系统在各种运行方式下具有足够的稳态调节精度。控制算法内置一个简单的在线自适应变增益策略以达到在各种工况与动态最优化控制的目的,通过求解闭环特征值优化问题来选到权矩阵的方法改善了系统受扰后的暂态响应性能。仿真计算结果表明,与传统的线性最优控制器相比,新的励磁控制器具有多方面优点。     

零动态多变量励磁控制在微机励磁调节器上的实现

阐述了用系统零动态方法设计多变量线性最优励磁控制器的原理；提出了在微机励磁调节器上实现的实用算法；在模拟发电机组上的各种动态稳定和静态稳定试验表明，这种控制器比ＰＩＤ控制器能较大地提高发电机抑制振荡的阻尼能力。提高了静态和暂态稳定性。     

积分型线性最优励磁控制设计

为了消除LOEC存在稳态误差的现象，从电力系统的运行实际出发，推导了对发电机机端 电压偏移量施加积分控制时系统的线性化增广状态方程式，并在此基础上推导了积分型线性 最优励磁控制规律(ILOEC)。仿真结果表明：在提高系统稳定极限和改善系统动态特性方 面，ILOEC与LOEC具有相同的能力。同时ILOEC能消除发电机机端电压的稳态误差，提高了控 制精度，改善了系统运行水平。     

电力系统暂态稳定励磁和快关汽门综合非线性控制

在Ｚａｂｏｒｓｋｙ提出了的电力系统观测解耦状态空间模型的基础，进一步考虑励磁和高速系统的作用，建立了适合于暂态稳定综合控制的数学模型，并导出了励磁和快关汽门综合非线性最优变目标控制规律。这种控制策略首先最大能量耗散原理确定控制目标，然后才驱动系统到达所希望的稳定平衡点，该控制策略仅需获得局部信息，能形成闭环反馈控制，因此容易在线实现，用一个４机６母线系统进行数字仿真，验证了该控制策略的有效性。     

MICROPROCESSOR BASED NONLINEAR EXCITATION CONTROLLER FOR SYNCHRONOUS MACHINES

ABSTRACT

The synchronous machines in power systems have the excitation systems of field winding to improve the transient stability of power systems. The synchronous machines are nonlinear systems, however, the excitation systems have been designed based on linearized systems, because the stability analysis of nonlinear systems is difficult and the generalized control method of nonlinear systems has not been developed yet.

This paper proposes a nonlinear excitation controller for synchronous machines in power systems. For the sake of simplification of the nonlinear state feedback control, this paper considers both the transient stability and the suppression of the rotor swings in transient conditions. The effect of the automatic voltage regulator (AVR) for the synchronous generator is not discussed here. This controller is designed based on Lyapunov's direct method that can directly judge the stability of nonlinear systems. The usefulness and validity of the proposed excitation controller are confirmed by numerical simulations and experiments. The microprocessor based generator excitation system that consists of a nonlinear controller, state variable detector, and PWM inverter, is constructed. The nonlinear excitation controller can improve the transient stability of synchronous machines.     

500 kW准同期并列水电机组全过程控制器的设计与实现

介绍了一种针对500 kW水力发电机组全过程运行自动控制器的设计原理及其硬软件的实现。分别叙述了系统启动、准同期并列、并网运行和解列退网等4个过程的控制方案。重点分析了准同期并列过程中涉及的主要控制算法:模糊调频、调压控制算法和合闸控制预测算法。