基于多变量非线性DAE子系统模型的同步发电机励磁汽门综合控制

同步发电机励磁汽门综合控制由多变量非线性DAE子系统模型来描述.本文扩展了非线性常微分方程系统的反步控制方法,研究了其镇定控制问题.首先若被控系统的向量相对阶存在,那么可通过一个微分同胚和反馈控制实现系统的解耦和等价转化.然后基于等价系统,利用反步方法设计其镇定控制器,使得整个闭环系统渐近稳定.最后基于MATLAB进行了仿真,仿真结果验证了本文所提方法的有效性.

发电机非线性状态PI励磁汽门协调控制器的研究

针对电力系统的强非线性和不确定性的特点 ,直接对其非线性不确定对象设计了非线性状态PI励磁汽门协调控制器。避免了一般反馈线性化励磁汽门综合控制由于数学模型的误差而影响控制器性能的缺点。所得的控制规律与系统运行点和网络结构完全无关 ,同时控制器本身结构简单 ,仅需发电机局部信息 ,易于在多机系统中实现分散协调控制。仿真计算表明非线性状态PI励磁汽门协调控制器能够有效地提高系统的暂态稳定性。

发电机组励磁与汽门协调控制器的设计

发电机组的励磁与汽门协调控制能够快速有效地促进电力系统的稳定。文中设计了一种基于模糊神经网络的发电机组励磁与汽门协调控制器,该控制器将人工神经网络和模糊控制理论有机结合在一起,应用多层前馈BP网络和模糊推理控制模型,通过网络的自学习,修正网络的权值从而实现模糊神经网络的自学习控制。通过对单机无穷大系统进行仿真实验,结果表明,基于模糊神经网络的发电机组励磁与汽门协调控制器具有较好的静态性能和动态特性,系统在不同的故障情况下具备较强的鲁棒性。

STATCOM与发电机励磁和汽轮机调门非线性协调滑模控制研究

基于单机无穷大系统,建立了静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的数学模型,设计了变结构协调控制器。采用直接反馈对系统进行全局线性化,运用变结构控制方法,设计了STATCOM无功电流与发电机励磁、汽轮机调门的非线性滑模协调控制器,可以同时满足发电机励磁、汽机调门与STATCOM装设处电压稳定要求。对单机—无穷大系统进行了数字仿真,结果表明控制器能有效改善系统稳定性。

余热发电机组电能稳定性控制仿真研究

水泥产业属于高耗能的企业,而余热发电是水泥厂节能降耗和减少污染物排放的重要手段。为在余热发电系统高扰动的工作环境中仍保持电能的稳定,提出了建立指数型终端滑模变结构的励磁和汽门开度综合控制器;然后用MATLAB软件构建模型,并在三相短路和三相断路故障条件下分别进行仿真,与采用自适应终端滑模变结构控制的仿真结果进行对比分析,结果表明采用指数型终端滑模变结构控制方法使被控对象具有更好的动、稳态特性,提高了电能的稳定性。

基于Hamilton能量函数常值实现的机电扰动抑制研究

Hamilton实现是控制器设计的前提和基础,但是传统Hamilton实现的一般充分条件计算复杂且难以满足。针对带汽门开度控制的单机无穷大系统,采用常值实现法即结构矩阵为常值的一种广义Hamilton实现,将系统表示成耗散Hamilton系统,并设计了励磁和汽门控制的机电扰动抑制器。在控制器设计中未用到任何线性化方法,所得出的励磁和汽门控制器充分利用了系统的非线性特性。最后,基于单机无穷大系统的仿真结果验证了该控制器的有效性和正确性。

具有执行器饱和耗散Hamilton系统的镇定分析

研究了具有执行器饱和耗散Hamilton控制系统的有限增益镇定问题。饱和现象大大影响控制系统的稳定性和动态性能,严重影响系统的工作性能,利用饱和静态输出反馈使系统达到全局渐近稳定。对系统中的非线性函数做进一步演变,实现闭环系统的有限L2增益输入输出镇定,并获得增益估计值。把结果应用在励磁—汽门开度饱和的单机无穷大电力系统中,例子的分析与仿真验证了方法的有效性。