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文檔簡介
1、電力系統(tǒng)中,優(yōu)良的勵(lì)磁控制系統(tǒng)不僅可以保證發(fā)電機(jī)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性,而且可以有效地提高發(fā)電機(jī)及其相聯(lián)的電力系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),是提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的有效方法??焖賱?lì)磁方式的廣泛采用使得新型勵(lì)磁控制方式的研究具有重要意義,由于電力系統(tǒng)具有高度非線性,當(dāng)系統(tǒng)的運(yùn)行點(diǎn)改變時(shí)(如負(fù)荷大幅度波動(dòng)或發(fā)生嚴(yán)重的故障時(shí)),系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性會(huì)顯著改變。此時(shí),線性控制器往往不能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求,除非采取切機(jī)、電阻制動(dòng)、甩負(fù)荷等緊急控制措施來保證系統(tǒng)的穩(wěn)
2、定性,因此有必要采用基于電力系統(tǒng)的非線性模型,并同時(shí)考慮系統(tǒng)非線性特性的電力系統(tǒng)非線性控制器。從迭代學(xué)習(xí)控制的控制機(jī)理出發(fā),結(jié)合電力系統(tǒng)強(qiáng)非線性化的特點(diǎn),本文將迭代學(xué)習(xí)控制理論應(yīng)用到電力系統(tǒng)勵(lì)磁控制中,提出采用迭代學(xué)習(xí)控制實(shí)現(xiàn)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制,以期改善控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì),如抑制超調(diào),加快控制律的收斂速度,獲得較短的過渡時(shí)間等等。 本文建立了單機(jī)無窮大系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的迭代學(xué)習(xí)控制結(jié)構(gòu),分析了在單機(jī)無窮大系統(tǒng)和兩機(jī)系統(tǒng)中采用D
3、型和PID型迭代學(xué)習(xí)控制律實(shí)現(xiàn)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的收斂性,并通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明得出其收斂條件,通過迭代學(xué)習(xí)改善勵(lì)磁控制器的特性,使其具有較強(qiáng)的維持同步發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的能力,調(diào)壓效果理想,實(shí)現(xiàn)方法簡單,與常規(guī)的PID控制相比較,具有更好的收斂性和穩(wěn)定性,而且該控制器不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 提出了一種變增益的迭代學(xué)習(xí)律,將PID-PI型和PID-PID型迭代學(xué)習(xí)控制算法應(yīng)用于單機(jī)無窮大系統(tǒng)和兩機(jī)系統(tǒng)的勵(lì)磁控制上,在系統(tǒng)遭受大小擾動(dòng)時(shí)
4、,發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓都能維持在額定電壓的±5﹪范圍內(nèi),收斂速度得到很大的提高,穩(wěn)定裕度有所增加,提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并且該控制器不影響系統(tǒng)的同步運(yùn)行。 將迭代學(xué)習(xí)控制理論應(yīng)用于勵(lì)磁控制器的設(shè)計(jì),使迭代學(xué)習(xí)控制對(duì)u(t)的記憶與修正改成對(duì)期望控制ud(t)的記憶與修正,克服了迭代學(xué)習(xí)控制在有限時(shí)間區(qū)間上實(shí)現(xiàn)完全跟蹤的限制,提出了擬合勵(lì)磁控制器參數(shù)的新方法。該方法設(shè)計(jì)的控制器結(jié)構(gòu)簡單,可獲得較佳的動(dòng)態(tài)特性。 在分析常規(guī)PI
5、D勵(lì)磁控制方式的基礎(chǔ)上,采用迭代學(xué)習(xí)控制理論設(shè)計(jì)非線性PID勵(lì)磁控制器,介紹該控制器的設(shè)計(jì)原理,利用最小二乘法擬合控制器的參數(shù),在單機(jī)無窮大系統(tǒng)中進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真,系統(tǒng)地分析該控制器的靜態(tài)和暫態(tài)響應(yīng),檢驗(yàn)其進(jìn)行勵(lì)磁控制的效果。采用該方法設(shè)計(jì)的勵(lì)磁控制器在經(jīng)歷大小擾動(dòng)時(shí)仍然能將發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓維持在額定電壓的±5﹪范圍內(nèi),具有較好的動(dòng)態(tài)特性;同時(shí)穩(wěn)定裕度能滿足性能指標(biāo)的要求,具有較好的靜態(tài)特性。 通過對(duì)以上各種迭代學(xué)習(xí)控制算法的理論
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