采用高阶模型的同步发电机分散非线性控制的研究

摘要

同步发电机分散非线性控制对于提高整个电力系统的暂态稳定性具有重要意义，一直受到人们的重视，不过目前尚存在一些问题需要进一步的研究。为此，针对同步发电机分散非线性控制中存在的一些不完善的地方，在国家自然科学基金的资助下，本文取得研究成果如下： (1)通过分析发电机内部不直接可测变量与发电机本地可测变量的关系，给出了发电机内部不直接可测变量转化为发电机本地可测变量的基本思路及具体步骤，并以此为基础，根据发电机模型的定义，通过严格数学推导，在没有作任何近似和简化的情况下，详细研究了发电机三阶和四阶实用模型中的不直接可测变量转化问题，给出一套解决方案。 (2)对采用高阶模型的同步发电机分散非线性控制进行了研究。通过理论分析和仿真比较基于不同模型的发电机非线性控制器性能的差异，对在设计同步发电机非线性控制器时选择何种复杂程度的模型进行了初步的探讨，指出采用发电机四阶实用模型是较为合适的，并给出了采用四阶实用模型的发电机励磁控制器、励磁与汽门综合控制器的详细设计过程。由于本文采用神经网络逆系统控制方法，可以有效克服解析式非线性控制方法对系统模型和参数的强依赖性问题。 (3)同时，本文通过对一个典型的两区域四机电力系统，使用MATLAB软件对有关研究工作进行了计算机数字仿真，并验证了所设计的非线性控制器的有效性。

目录

文摘

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第1章绪论

§1.1背景及现状

§1.2主要工作及意义

§1.3本文章节安排

第2章同步发电机模型和系统仿真模型

§2.1同步发电机非线性模型

§2.1.1同步发电机基本方程

§2.1.2同步发电机实用模型

§2.2系统仿真模型

§2.3系统数值仿真实现

第3章发电机内部不直接可测变量的转化

§3.1本地可测变量的介绍

§3.2基本转化思路分析

§3.3发电机三阶实用模型的不直接可测变量的转化

§3.4发电机四阶实用模型的不直接可测变量的转化

§3.5发电机功角δ的测量

第4章基于高阶模型的同步发电机分散非线性控制的研究

§4.1发电机模型选取的理论初步分析

§4.2励磁控制的仿真比较

§4.2.1基于四阶实用模型的励磁控制器的设计

§4.2.2励磁控制的仿真结果

§4.3励磁与汽门综合控制的仿真比较

§4.3.1基于四阶实用模型的励磁与汽门综合控制器的设计

§4.3.2励磁与汽门综合控制的仿真结果

§4.4结论

第5章总结与展望

§5.1本文工作总结

§5.2进一步研究工作的展望

附录

附录A：神经网络逆系统方法简介

附录B：基于三阶实用模型的ANN逆励磁汽门综合控制器

参考文献

读硕期间发表论文

致谢