同步發(fā)電機非線性預測控制.pdf

1、改善與提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性對電力系統(tǒng)安全運行及國民經(jīng)濟建設有十分重要的意義。同步發(fā)電機的勵磁和汽門控制是改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的有效措施，如何將不斷發(fā)展的控制理論應用到發(fā)電機控制中來，是大部分學者很長一段時間來研究的主題。有關這方面的研究已經(jīng)取得了豐碩的成果，但仍有許多問題有待解決。本文將預測控制理論的基本原理應用于發(fā)電機的控制設計中，提出了新的非線性預測控制設計規(guī)律。 論文的主要研究工作和取得的成果如下：介紹了發(fā)電機勵磁、汽門

2、調(diào)速系統(tǒng)控制的研究成果，總結了預測控制理論的發(fā)展和現(xiàn)狀，淺析了目前發(fā)電機控制中還存在的問題。針對這些問題，本文在模型算法控制(MAC)的基礎上，分析了現(xiàn)在一般理論上常用的基于Taylor級數(shù)法的非線性預測控制的設計原理，并推導得到了基于Taylor級數(shù)法的非線性預測控制規(guī)律(TMAC)。在進一步研究中，本文以擴大信息量為主旨，改變預測方法，將Adams預測方法應用到預測控制中，得到了基于Adams方法的MAC非線性預測控制規(guī)律(AMAC

3、)。針對單輸入單輸出的仿射非線性系統(tǒng)，在單機-無窮大系統(tǒng)環(huán)境下將上述兩種控制手段應用于同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)控制和凝汽式汽輪發(fā)電機汽門調(diào)速控制中。考慮到Adams方法的特點，分別選取發(fā)電機機端電壓偏差AU、角速度偏差Aco及其導數(shù)Acb的組合形式為輸出函數(shù)，得到了Taylor級數(shù)法和Adams方法的MAC非線性預測勵磁／汽門控制規(guī)律。最后將上述兩種方法得出的控制規(guī)律進行對比，證明了Adams方法的MAC非線性預測控制(AMAC)比Taylo