模糊自适应励磁控制器

摘要

发电机励磁控制是保证电力系统安全稳定运行的一个重要手段。长期以来，发动机的励磁调节器一直采用比例（P）和比例、微积分（PID）方式，其控制规律是按发电机端电压偏差 的比例进行调节或按 的比例－积分－微分进行调节(PID调节方式)。但对于PID＋PSS这种附加单变量的励磁控制方式，即使在小干扰条件下，从理论上就不能给出最佳控制效果。线性最优励磁控制是现代控制理论的一个重要组成部分，也是将最优控制理论用于控制问题的一种体现。利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式，可以取得更好的控制效果。但线性最优励磁控制这种在某一正常运行点设计的定常反馈控制器仅在设计运行点附近取得最优控制效果，当实际运行点偏离设计运行点较大时，控制效果将变差。为解决这一问题，就要求励磁控制器的反馈增益能随着运行工况的变化而作相应的调整。本文提出一种结合模糊控制与最优控制的励磁控制方案，在线性最优励磁控制器的基础上，通过对发动机有功功率与机端电压的测量，根据发电机运行点的变化不断修正自己的参数。由于控制器的反馈增益来源于线性最优励磁控制，因此，控制器还具有一定的最优性和稳定性。就单机无穷大系统的数字仿真结果表明，本文所提出的模糊自适应励磁控制器可以有效提高系统的动态品质。