基于無源系統(tǒng)理論的發(fā)電機(jī)非線性勵(lì)磁控制的研究.pdf

1、隨著世界范圍內(nèi)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(jì)性顯得尤為重要。同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制作為改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性一項(xiàng)有效而又經(jīng)濟(jì)的措施一直以來都受到人們的普遍關(guān)注，是電力系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)之一。目前，各種非線性控制理論不斷應(yīng)用于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制規(guī)律的設(shè)計(jì)，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(qiáng)的新的控制理論和方法就顯得具有重要的理論和實(shí)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(dòng)態(tài)系統(tǒng)。無源性和穩(wěn)定性是密切相關(guān)的，系統(tǒng)無源可以保持其內(nèi)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(yīng)用到同步發(fā)電機(jī)非線性勵(lì)磁控制的研究中，建立了單機(jī)無窮大輸電系統(tǒng)三階數(shù)學(xué)模型并討論了它的動(dòng)力學(xué)行為。研究結(jié)果表明，應(yīng)用該方法所設(shè)計(jì)的勵(lì)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(jià)值。 本論文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新之

3、處可概括如下： （1）關(guān)于基于無源性的電力系統(tǒng)非線性勵(lì)磁控制設(shè)計(jì)的研究同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制是一個(gè)熱點(diǎn)研究問題。在提高同步勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的非線性魯棒性方面已存有大量的研究，但控制器的設(shè)計(jì)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(duì)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(jì)算機(jī)仿真來證明該方法的有效性。 （2）關(guān)于基于無源系統(tǒng)理論的勵(lì)磁系統(tǒng)非線性

4、魯棒鎮(zhèn)定器設(shè)計(jì)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(gè)參數(shù)，因此系統(tǒng)模型與實(shí)際系統(tǒng)之間必然存在誤差，另外，勵(lì)磁電機(jī)在運(yùn)行過程中阻尼可能發(fā)生變化，因此模型的各個(gè)參數(shù)不會(huì)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(lì)磁控制的電機(jī)系統(tǒng)的魯棒鎮(zhèn)定問題，所設(shè)計(jì)的魯棒控制器有效改善電力系統(tǒng)控制的魯棒性，達(dá)到了預(yù)期的控制效果，具有較好的理論意義和應(yīng)用前景，為解決電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題提