电力系统紧急支持配合控制颤振抑制方法

为抑制时间最优Bang-Bang控制的颤振和冲击现象在电力系统紧急控制中造成的不利影响,通过设置缓冲"回滞带",并设计了一种连续切换算法.基于该算法,结合逆系统方法,对包含静止无功补偿器的非仿射非线性电力系统模型反馈线性化,设计了时间最优紧急支持配合控制器.并在单机无穷大系统中发生初值扰动及三相短路两种故障时对该控制器进行了仿真验证.仿真结果表明: 该紧急支持配合控制律对于解决"颤振"问题提供了一种新的研究途径,可以减弱控制律切换时对系统的冲击影响,同时达到了时间最优的效果,因此具有潜在的重要参考价值.     

静止型动态无功补偿装置(SVC)在电力系统中的应用与分析

简述无功补偿技术的发展,说明应用电力电子技术的静止型动态无功补偿装置(SVC)的工作和控制原理,以及在电力系统中的实际应用和效果分析。     

基于改进型非线性度变换PI的SVC电压控制

针对传统PI控制用于静止无功补偿器控制系统存在快速性和平稳性矛盾的问题,提出了一种改进型非线性度变换的PI控制器设计方法,分别在传统PI控制器的比例、积分环节之前加入不同非线性度的非线性变换环节以构成非线性PI控制,并将其应用于静止无功补偿器控制系统电压调节单元的设计。仿真结果表明,改进型非线性度变换PI控制可在一定程度上提高常规非线性度变换PI控制的响应速度和稳定性;与传统PI控制相比,基于改进型非线性度变换PI控制的静止无功补偿器控制系统具有响应速度快、超调量小、动态和静态稳定性好等优点。     

模糊-PID控制在SVC中的应用

提出了一种采用模糊-PID双模控制的SVC无功补偿控制器的设计方法.模糊-PID控制器综合了模糊和PID两种控制方式的优点,使控制器既具有模糊对非线性系统控制的简单有效,又具有PID控制的精确性.实验结果表明,该控制器具有较高的控制精度和鲁棒性.     

新型静止无功发生器(ASVG)装置的建模及控制

ＡＳＶＧ（ＡｄｖａｎｃｅｄＳｔａｔｉｃＶａｒＧｅｎｅｒａｔｏｒ）装置是利用可关断开关器件ＧＴＯ构成的新型无功发生装置。作者应用“开关函数法”，给出了ＡＳＶＧ的暂态模型。并用新模型得出了直流侧以电容为电压支撑元件的ＡＳＶＧ输出的稳态无功功率只与δ角有关而与θ角无关的结论。还研究了ＡＳＶＧ的响应速度与参数的关系，给出了ＡＳＶＧ变压器漏抗对其电容电压变化的影响。仿真与３００ｋｖａｒ工业样机实验结果的一致证明了模型的正确。这种建模方法也适用其它开关电路的建模。根据ＡＳＶＧ稳态模型，还提出了一种新型的逆系统非线性ＰＩ控制方法，该方法能使ＡＳＶＧ具有很快的响应速度     

HVDC非仿射非线性系统的定电流定电压控制

针对高压直流输电系统中,整流器侧定直流电流,逆变器侧定直流电压控制的问题,建立了一个新的3阶非仿射非线性控制模型.采用多变量非线性控制的逆系统方法,设计了二输入二输出解耦的反馈线性化和二次型最优组合控制器,分析了闭环后控制系统的稳定性并给出了系统零动态稳定的充要条件.该建模与控制方案的优点是,有利于进一步提高换流站的稳定性和防止换相失败.控制系统的仿真实验表明了该文设计方案的正确性和有效性.     

直流融冰兼SVC装置在超高压电网中的应用

本文结合历时一年的仿真试验及通过2010年以来的实际运行,对我站直流融冰兼SVC装置的原理及切换模式及其优缺点进行分析论述,同时对该装置运行过程中对电网的影响进行探讨,为更好的对直流融冰兼SVC装置设计、维护、试验提供了理论依据。     

基于逆系统方法的变速变桨距风机的桨距角控制

为优化变速变桨距风电系统的高风速区风电系统的风能捕获,基于奇异摄动理论和逆系统方法提出一种非线性的桨距角控制器.该方法将风电系统模型简化为一阶动态系统,并设计其逆系统与之级联.由于级联系统呈"伪线性",可由线性系统理论的相关方法设计其动态性能.理论分析和仿真实验证明了系统的稳定性.与传统的比例积分(PI)控制器相比,该非线性控制器可以减小风速波动所引起的风机机械转矩、转速和系统输出功率的脉动;与其他非线性控制器相比,该控制器更易实现和移植.     

静止无功补偿器建模及其在电压稳定研究中的应用

实现了一个新颖的静止无功补偿器(SVC)静态模型并将其用于电压稳定分析.将SVC基频等值电抗及电纳表达为其控制角的显函数,推导了SVC线性化牛顿潮流方程;为了正确表达SVC的运行极限,引入一个增广的母线类型PQV.基于IEEE-300及IEEE-30母线系统,首先验证了模型的收敛性及求解效率,然后用最小奇异值及条件数指标分析了SVC对电力系统静态电压稳定性的影响.     

用精确线性化方法设计的SVC非线性控制器

用非线性控制系统几何理论中状态反馈精确线性化方法设计了 ＳＶＣ非线性控制器，解决了电力系统强非线性给设计带来的困难。在此基础上，针对单机无穷大系统进行了数字仿真。分析和仿真结果表明：ＳＶＣ的非线性控制方式与ＳＶＣ的常规控制相比，可以显著地改善电力系统的稳定性。     

电力系统非线性PID励磁控制器

为提高输电系统稳定性 ,克服窝电现象 ,提出一种基于非线性跟踪微分器 ( NTD)的电力系统非线性比例 -积分-微分 ( PID)励磁控制器。讨论了控制器的结构方案和参数选择 ,并作了数字仿真分析。通过动态模拟实验 (物理实验 )对所提方案和已有的线性方案作了对比研究。结果表明新方案的阻尼力强 ,鲁棒性突出。尤其是当系统稳定性敏感参数 (线路电抗 XL)在由标称值增大至 4 0 0 %的范围内摄动下 ,系统的稳定性及过渡过程波形基本不变 ,这是一般方案难以达到的。     

非线性控制系统可逆性改善问题研究

基于多轨线思想，提出了系统可逆性改善问题，给出了系统可逆性可改善的充要条件，并用实例验证了其有效性。     

SVC非线性控制对改善电力系统稳定的研究

用直接反馈线性化控制理论，为ＳＶＣ设计了电压型非线性控制器，提出纯电压型ＳＶＣ控制器只能维持装设点电压，不能增加系统阻尼。对纯电压型ＳＶＣ非线性控制器进行了改进，设计出了既有维持ＳＶＣ装设点电压水平能力，又能显著增加系统阻尼，较为完善的信号调制型ＳＶＣ综合非线性控制器。对输电线上装设ＳＶＣ的单机无穷大系统进行了数字仿真，证明控制器具有良好的动态性能。所设计的两种控制器均实现了当地信号控制，并从理论上保证了控制器具有很好的鲁棒性。     

基于扩张状态观测器的多机系统非线性协调控制

针对精确反馈线性化(EFL)的非线性控制器鲁棒性差、结构复杂的缺点,提出了基于扩张状态观测器(ESO)的多机电力系统汽门和励磁的非线性分散协调控制策略。同时给出了基于EFL的分散协调控制策略。数字仿真表明,当标称参数与电网实际一致时,基于ESO的非线性控制器能达到EFL控制器的非线性控制效果,但基于ESO的非线性控制器设计无需电网的有关参数,在标称参数与实际电网参数有误差时,基于ESO的非线性控制器较EFL具有更佳的鲁棒性和适应性。     

基于逆系统理论的感应电动机控制策略

针对电压源型逆变器供电的感应电动机,应用逆系统理论提出了一种新型控制策略。利用得到的逆系统模型将感应电动机补偿为伪线性系统,而伪线性系统相当于两个解耦的线性子系统。以伪线性系统为控制对象,运用线性控制理论对整个控制系统进行了综合,给出了控制系统的原理框图。利用MATLAB软件对控制方案进行了仿真实验,实验结果验证了理论分析的正确性和控制方案可行性。     

航天器能量/姿控一体化控制器设计及功率规划

研究航天器的能量/姿控一体化控制系统(IPACS)的设计问题。针对带有4个飞轮(3正交、1斜装)的航天器的IPACS,设计了一个滑动模态姿态控制器。设计了飞轮组的控制律,保证了在储能时,飞轮的转速变化不会对航天器的姿态造成扰动,而且不影响正常的姿态控制,同时实现了姿态控制与能量存储。针对太阳帆板的功率变化特性以及飞轮电机的输入功率限制,提出了一种新的储能功率的规划方案,使飞轮在每个轨道周期内储存和释放的能量达到平衡,同时尽量利用了太阳帆板提供的功率,从而可以有效地减少太阳帆板的面积,减轻太阳帆板的质量。为了验证所设计的IPACS的有效性,给出了一个仿真实例。     

基于逆系统内模控制的非线性系统故障调节

针对一类满足Lipschitz条件的多输入多输出非线性可逆系统,提出一种基于逆系统内模控制的故障调节方法.该方法首先给出一种同时具有比例与积分项的快速故障估计算法,以此为受控对象设计自适应观测器来估计执行器故障,提高故障估计过程的快速性和平稳性;其次,根据故障估计值,基于逆系统方法产生附加控制律对逆模型进行补偿调节,并...     

SVC与发电机励磁的非线性PID协调控制策略

针对电力系统的强非线性和不确定性,应用非线性控制理论,基于非线性跟踪微分器及PID校正思想,设计了一种用于静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁的非线性PID协调控制策略.该控制策略具有不依赖于被控系统知识的特点,对系统工作点和网络结构的变化具有良好的鲁棒性,且结构简单,易于实现.利用Matlab/S-function 仿真表明,SVC与发电机励磁的非线性PID控制策略能有效地提高电力系统暂态稳定性.     

非线性混沌系统的鲁棒自适应控制

研完了不确定非线性Chua's混沌系统的跟踪控制问题.通过坐标变换将Chua's系统转换为严格反馈控制系统的一种通用形式,然后利用Backstepping方法和鲁棒控制技术,设计了参数自适应控制律,对存在的不确定性和未知干扰的非线性系统实现了输出跟踪.基于Lyapunov稳定性理论所设计的控制器不仅使系统输出跟踪给定的期望输出,而且使得系统对于所允许的不确定系统状态全局一致有界.仿真结果表明了所设计方法的有效性.