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采用输出反馈方式的电力系统非线性励磁控制

中国电机工程学报 2011年第34期31卷 68-76页

作者：阮阳袁荣湘武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072

现有的电力系统非线性励磁控制器多基于状态反馈设计,需要测量同步发电机的转子角和部分变量的微分,并且控制器以发电机相对转子角驱至参考值为控制目标,在系统的网络参数或运行方式变化时无法维持机端电压恒定。采用输出反馈的方式提... 详细信息

现有的电力系统非线性励磁控制器多基于状态反馈设计,需要测量同步发电机的转子角和部分变量的微分,并且控制器以发电机相对转子角驱至参考值为控制目标,在系统的网络参数或运行方式变化时无法维持机端电压恒定。采用输出反馈的方式提出一种新的非线性励磁控制器设计方法。分别针对单机无穷大系统及多机系统,对系统的非线性数学模型提出了新的变换方法,将其转换为以机端电压偏差、角速度偏差和有功功率偏差为状态变量的不确定线性系统,进而应用一种基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的鲁棒控制理论设计出控制器。该控制器不需要测量发电机转子角及任何变量的微分,不依赖于电力系统某个特定运行点,能适应系统网络参数与运行方式变化,较好地抑制扰动并实现机端电压调节功能。仿真结果验证了所得结论。

关键词：电力系统非线性励磁控制输出反馈机端电压调节

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基于广域量测的全局非线性励磁控制

中国电机工程学报 2004年第2期24卷 43-48页

作者：常乃超郭志忠哈尔滨工业大学电气工程系黑龙江哈尔滨150001

文中推导了在3种参考坐标系下:同步坐标系下、以某一台发电机作为参考机坐标系下、及惯性中心坐标系下的非线性励磁控制规律表达式。同步坐标系下的励磁控制规律可以各机解耦地分散实现,而以某一台发电机作为参考机坐标系下的惯性中心... 详细信息

文中推导了在3种参考坐标系下:同步坐标系下、以某一台发电机作为参考机坐标系下、及惯性中心坐标系下的非线性励磁控制规律表达式。同步坐标系下的励磁控制规律可以各机解耦地分散实现,而以某一台发电机作为参考机坐标系下的惯性中心坐标系下的非线性励磁控制规律不能各机解耦地分散实现,需要引入基于广域量测的某些全局信息实现。虽然基于广域量测的非线性励磁控制不能分散解耦实现,但由于电力系统暂态稳定问题本质上的全局性,非线性励磁控制规律中全局信息的引入可以进一步提高系统承受大扰动的能力,提高系统的暂态稳定性。数字仿真证明了本文这一目前可能还未有实用价值但却具有理论意义的结论。

关键词：电力系统暂态稳定性非线性励磁控制广域量测技术

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非线性励磁控制器的研究

非线性励磁控制器的研究

作者：梁朝西安理工大学

学位级别：硕士

同步发电机励磁控制器是电厂中十分重要的控制设备，对于保证电力系统的安全稳定运行以及电能质量起着关键的作用。由于传统的励磁控制方式存在着动态稳定性不高问题，非线性励磁控制为解决这一问题提供了有效解决方法。论文详细地介... 详细信息

同步发电机励磁控制器是电厂中十分重要的控制设备，对于保证电力系统的安全稳定运行以及电能质量起着关键的作用。由于传统的励磁控制方式存在着动态稳定性不高问题，非线性励磁控制为解决这一问题提供了有效解决方法。论文详细地介绍了各种发电机励磁控制方式，在比较分析了各种励磁控制方式特点之后，给出了运用微分几何理论实现发电机非线性励磁控制的方法，同时指出现有非线性励磁控制方式对电压控制精度不高的问题，结合传统PID控制对非线性励磁控制方式进行了有效的改进，提出了“NEC+PID”相结合新的励磁控制方法。仿真结果表明：与传统的励磁控制相比，“NEC+PID”励磁控制方法不仅能够提高发电机在暂态情况下的系统稳定性，而且具有较高的电压控制精度。论文进一步针对非线性励磁控制要求信号处理速度高、信息量大的特点，在对目前微机励磁控制器分析基础上，提出采用DSP控制器芯片作为核心处理器的微机励磁控制器的解决方案，运用复杂可编程逻辑器件CPLD芯片实现可控硅同步脉冲触发单元，并简要说明了Verilog硬件描述语言和数字脉冲形成逻辑的方法，通过电路数字仿真对所设计的数字触发单元进行了验证。本文不仅在理论上提出一种发电机励磁系统新的控制方法，同时提出的DSP控制器与可编程逻辑器件CPLD为核心组成的微机励磁控制器，较好的解决了复杂励磁控制系统的软硬件设计问题，具有很好的参考价值和应用前景。

关键词：非线性励磁控制 PID控制 DSP控制器复杂可编程逻辑件CPLD

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一种高性能的非线性励磁控制

中国电机工程学报 2003年第12期23卷 37-42页

作者：李啸骢程时杰韦化王少荣华中科技大学电力系湖北武汉430074 广西大学电气工程学院广西南宁530004

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... 详细信息

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。

关键词：发电机组非线性励磁控制微分几何静态性能电力系统

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用暂态能量函数法研究双励机非线性励磁控制

华北电力学院学报 1996年第1期23卷 1-7页

作者：王仁洲彭咏龙谢郁颜湘武常鲜戎华北电力大学电力系

利用暂态能量函数法研究双轴励磁同步发电机的非线性最优励磁控制。考虑系统的非线性特性推导出非线性最优励磁控制规律，并与单励机及双励机的线性最优励磁控制进行了比较。仿真结果表明，本控制方案有效地改善了电力系统运行的静态及... 详细信息

利用暂态能量函数法研究双轴励磁同步发电机的非线性最优励磁控制。考虑系统的非线性特性推导出非线性最优励磁控制规律，并与单励机及双励机的线性最优励磁控制进行了比较。仿真结果表明，本控制方案有效地改善了电力系统运行的静态及暂态稳定性。

关键词：暂态能量函数非线性励磁控制电力系统

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非线性励磁控制器的改进

北京电机工程学会学报 1994年第1期12卷 1-7页

作者：汪兴盛周双喜

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非线性励磁控制器的研究

电网与清洁能源 2006年第S1期23卷 37-39页

作者：王军辉水利部陕西水利电力勘测设计研究院西安710001

同步发电机励磁控制器是电厂中十分重要的控制设备,结合传统PID控制对非线性励磁控制方式进行有效的改进。DSP控制器与可编程逻辑器件CPLD为核心组成的微机励磁控制器,具有很好的应用前景。

关键词：非线性励磁控制 PID控制 DSP控制器

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微机非线性励磁控制器的应用研究

中国电力 1997年第5期30卷 6-9页

作者：周雪松贾振江青岛大学自动化系平度热电厂

非线性控制理论应用于电力系统稳定性的研究，已经引起了广泛的关注。但极少有在实际系统中应用的。文中针对采用直接反馈线性化理论设计的非线性励磁控制器，进行了全面的数字仿真动模试验和现场试验的研究，并在此基础上成功地使新研... 详细信息

非线性控制理论应用于电力系统稳定性的研究，已经引起了广泛的关注。但极少有在实际系统中应用的。文中针对采用直接反馈线性化理论设计的非线性励磁控制器，进行了全面的数字仿真动模试验和现场试验的研究，并在此基础上成功地使新研制的非线性励磁控制器进入实际应用，取得了很好的效果。

关键词：电力系统微机非线性励磁控制控制器

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基于输入对状态反馈线性化的非线性励磁控制

继电器 2004年第5期32卷 32-35页

作者：胡兆庆毛承雄陆继明华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074

将输入对状态反馈线性化的思想应用于发电机励磁控制系统,得出了一套实用的发电机非线性励磁控制规律,应用此方法和采用状态反馈精确线性化的方法推导出的非线性控制规律具有一致性,且比基于微分几何理论的状态反馈精确线性化方法更加... 详细信息

将输入对状态反馈线性化的思想应用于发电机励磁控制系统,得出了一套实用的发电机非线性励磁控制规律,应用此方法和采用状态反馈精确线性化的方法推导出的非线性控制规律具有一致性,且比基于微分几何理论的状态反馈精确线性化方法更加简单实用。仿真证明该文提出的非线性励磁控制器在系统发生大扰动时比常规的AVR+PSS更能抑制系统的振荡,对增强系统稳定性具有一定作用。

关键词：同步发电机非线性励磁控制励磁控制器状态反馈线性化电力系统稳定性