近似动态规划方法在同步发电机控制中的应用研究

摘要

随着以大机组、超高压电网为特点的大规模电力系统的迅速发展，改善系统运行的安全稳定性成为日趋重要和紧迫的研究课题。同步发电机控制系统是具有非线性、快动作等一系列动态特性的非线性系统，它随着运行条件变化而改变其动态特性。能否对其进行有效地控制，关系到整个电力系统的稳定和安全。而近似动态规划（ADP）是结合动态规划（DP）与强化学习（RL）的综合控制方法。具有自组织、自适应等特性，为解决复杂的非线性、不确定、不确知系统的控制问题开辟了一条新的途径。因而，本文选择同步发电机为被控对象，尝试将近似动态规划方法应用于同步发电机的控制，探索更为有效的控制方法。
　　 本文首先介绍了同步发电机控制的研究现状，对各种常见方法做了分析。其次介绍了近似动态规划的特点、国内外研究状况及其应用领域，并详细介绍了近似动态规划的基本原理及其训练算法。本文主要采用近似动态规划中的启发式动态规划（HDP）方法分别设计了新型的励磁控制器和电力系统稳定器（PSS）。以单机无穷大系统为例，在MATLAB/Simulink环境中构建了仿真模型并进行相间短路仿真试验，将所设计的新型控制器同传统控制器进行比较。
　　 仿真结果表明：采用HDP方法所设计的新型励磁控制器和电力系统稳定器与常规控制方法相比，具有较小的超调量并能迅速达到稳定，证明了新方法的有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1引言

1.2近似动态规划的发展及研究现状

1.3课题来源

1.4课题研究意义

1.5研究内容

第二章 同步发电机控制原理

2.1单机无穷大系统

2.2同步发电机基本方程

2.3同步发电机的控制

2.3.1引言

2.3.2单变量控制方式

2.3.3线性多变量控制方式

2.3.4非线性多变量控制

2.3.5同步发电机的智能控制

2.3.6 小结

第三章 近似动态规划原理

3.1本章引论

3.2 BP神经网络

3.3近似动态规划概述

3.4启发式动态规划(HDP)

3.4.1 HDP原理

3.4.2训练过程

3.5双启发式动态规划(DHP)

第四章 基于HDP方法的励磁控制器设计

4.1本章引论

4.2 MATLAB/SIMULINK环境下系统模型搭建

4.3励磁控制器设计

4.4仿真

4.5本章小结

第五章 基于HDP方法的电力系统稳定器设计

5.1本章引论

5.2 MATLAB／Simulink环境下系统模型搭建

5.3电力系统稳定器设计

5.4仿真

5.5本章小结

第六章 结论和展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文