多机系统中STATCOM与发电机励磁的非线性分散协调控制设计

针对含静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的多机系统中,STATCOM与发电机励磁协调控制问题,引用目标全息反馈方法,进行非线性协调控制设计。首先,建立了多机系统下含STATCOM的微分代数模型;其次,运用目标全息反馈方法,设计出STATCOM与励磁的分散协调控制律。该控制律仅需要测量控制对象的本地物理量,不需要采集异地物理量,具有很好的鲁棒性。控制律设计过程中发现,目标全息反馈方法不仅适用于非线性微分系统的控制问题,同样适用于非线性微分代数系统控制律的设计。最后,以3机9节点系统为例,进行仿真验证所提方案的有效性。仿真结果表明,多种扰动类型下,该控制律不仅能很好改善系统功角稳定,而且能保证发电机端电压和STATCOM连接点电压快速实现无差调节。

水轮发电机组励磁与水门协调控制设计

针对水轮发电机组的励磁与水门协调控制问题,运用目标全息反馈法,进行非线性控制设计。首先,以微分几何法为例,分析了目前水轮发电机组控制设计中存在的问题,并阐述其存在该问题的根本原因。其次,将水轮机及引水系统的二阶模型,用状态空间描述,进行零动态稳定性分析,以便将水轮发电机组控制系统降阶处理。然后,在分析水轮发电机组控制需求的基础上,构建控制目标方程,进行目标全息反馈非线性控制设计,提出水轮发电机组励磁与水门非线性协调控制方案,确保水轮发电机组的电压调节特性和功率调节特性。最后,通过仿真验证所提方案的有效性。

大型汽轮发电机组目标全息反馈非线性综合控制设计

应用目标全息反馈法(NCOHF)来处理大型汽轮发电机组的非线性综合控制问题。根据NCOHF的原理,非线性控制设计过程并没有涉及高压缸、中压缸、低压缸和中间再热器的动态方程,因而设计十分简单。同时指出,高压缸、中压缸、低压缸和中间再热器的动态方程组成了稳定的零动态子系统,因此无需被非线性设计过程考虑。在设计中,通过反馈系数的选择,提出的控制规律能有效配置系统在平衡点附近的极点。仿真结果进一步证实了提出方案的有效性。

基于目标全息反馈的STATCOM与发电机励磁协调控制研究

针对含有静止同步无功补偿器的发电机励磁系统,采用目标全息反馈法(Nonlinear Control design method with Obiective Holographic Feedbacks,NCOHF)推导该系统的协调控制规律,使各控制目标均在给定性能指标中得以约束,以获得良好的系统性能。分别选定机端电压偏差、STATCOM的有功电流偏差以及无功电流偏差为控制目标,设计NCOHF协调控制器,并采用极点配置法整定控制器中的k参数。仿真结果表明:在该控制器作用下,发电机具有良好的输出特性,既能有效消除机端电压偏差,又能精准追踪电磁功率给定值;同时合理分配STATCOM的无功功率,提高电力系统的稳定性。因此,该协调控制器能很好地兼顾各控制目标的动、静态性能.并具有良好的应用价值。

同步发电机励磁与STATCOM非线性协调控制

提出同步发电机励磁与静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)非线性协调控制方案。在研究同步发电机励磁与静止同步补偿器协调控制问题的基础上,以系统重要物理量建立多目标控制方程,并运用目标全息反馈法进行非线性协调控制设计。所提出的非线性控制方案充分考虑了同步发电机端电压、有功功率和角速度以及STATCOM接入点电压,并确保它们在非线性反馈中得到惩罚与控制,从而具有良好的动、静态性能。最后,建立系统仿真模型,进一步验证所提出方法的有效性。