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摘要:从抑制轴系扭振的角度,以直驱永磁同步风力发电机组为对象,建立了包括风力机、传动系统、发电机和电网的数学模型,提出了协调控制的非线性控制策略,有效处理风电系统受到扰动时永磁风机轴系扭振的问题.将设计的非线性控制方法线性最优控制方法做仿真对比,结果表明当系统受到短路扰动,功率变化扰动和端电压扰动时,非线性控制方法能更好地抑制风力机和发电机之间功角位移偏差的振荡,减少轴系扭振事故的发生,提高系统稳定运行的能力....
[期刊论文] 李啸骢 陈登义
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:考虑了阻尼系数的不确定性,提出了一种改进自适应反步无源协调控制策略,设计了发电机励磁静止无功补偿器(SVC)的非线性协调控制器.采用浸入不变(I&I)自适应控制设计了阻尼系数的自适应估计律,提高了控制器的自适应能力.基于反步法逐步递推,设计了SVC的控制律,并结合无源性理论,得到了发电机励磁的控制律.在反步法设计过程中,为了减小“微分爆炸”,将虚拟控制量的导数看作不确定项,并引入非线性阻尼算法对其进行处理.仿真结果表明,所设计的协调控制器明显地改善了电力系统的稳定性,并且具备较强的自适应性和鲁棒性....
摘要:针对具有不确定干扰的中间再热式汽轮发电机组的励磁高、中压缸汽阀综合控制系统,运用多指标非线性鲁棒控制设计方法(MINRCA)建立其鲁棒综合控制模型.通过选取适当的非线性变换输出函数,配置系统的零、极点,保证中间再热式汽轮发电机的多个性能指标的实现.该输出函数还能把系统的干扰零动态系统解耦,然后运用L2增益干扰抑制方法,将干扰对系统输出的不利影响抑制在给定水平.从而使系统具有良好的动静态性能的同时,还具有较好的干扰抑制鲁棒性能.在三机电力系统中,对基于MINRCA所得出的鲁棒综合控制律进行仿真分析讨论,验证其有效性及优越性....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:针对含静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的多机系统中,STATCOM发电机励磁协调控制问题,引用目标全息反馈方法,进行非线性协调控制设计.首先,建立了多机系统下含STATCOM的微分代数模型;其次,运用目标全息反馈方法,设计出STATCOM励磁的分散协调控制律.该控制律仅需要测量控制对象的本地物理量,不需要采集异地物理量,具有很好的鲁棒性.控制律设计过程中发现,目标全息反馈方法不仅适用于非线性微分系统的控制问题,同样适用于非线性微分代数系统控制律的设计.最后,以3机9节点系统为例,进行仿真验证所提方案的有效性.仿真结果表明,多种扰动类型下,该控制律不仅能很好改善系统功角稳定,而且能保证发电机端电压和STATCOM连接点电压快速实现无差调节....
摘要:本文主要研究PSS-AVR并联模型对励磁系统进行相位补偿的理论实践.首先,对阻尼转矩分析法和PSS相位补偿设计方法的基本原理进行了简要说明.考虑到传统串联模型中,PSS输出信号电压偏差量叠加后进入AVR,这时设计PSS需要对信号经过AVR所产生的相位滞后进行额外的补偿,因此设计PSS-AVR并联模型,即PSS输出信号在AVR的输出端进行叠加.最后采用电力系统全数字仿真装置(ADPSS)对设计结果进行仿真试验,结果表明,PSS-AVR并联模型不仅能达到抑制低频振荡的效果且所需补偿角明显小于传统串联模型....
[期刊论文] 李啸骢 王夏明
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:针对互联的广域电力系统,考虑多条回路存在传输时滞,建立多时滞电力系统模型,然后构造更优的Lyapunov-Krasovskii泛函,利用辅助函数积分不等式界定泛函导数中的积分项,推导得出多时滞系统的稳定判据.新构造的泛函和辅助函数积分不等式引入了多时滞系统更多的边界信息,获得了更加自由的求解空间,减小了积分界定过程中带来的误差.最后,借助MATLAB软件中的线性矩阵不等式工具箱,应用多种稳定判据分别仿真计算典型二阶时滞系统、单机无穷大系统以及WSCC 3机9节点系统的时滞稳定性.仿真结果表明,文中所提出的稳定判据能得到比已有文献保守性更小的结果,并揭示了系统多个时滞稳定区间,能够更加准确地反映多时滞电力系统的稳定性....
摘要:本文基于结构动力学中的时滞利用技术电力系统次同步振荡抑制展开研究.首先建立了含静止同步串联补偿器(SSSC)装置的电力系统模型,考虑SSSC注入电压线路电流的正交特性,选取m、δsc为控制量,避免控制效果受Udc波动影响.基于线性最优控制理论进行控制设计,通过时域仿真验证其能有效抑制系统振荡.广域背景下,SSSC装置利用远方机组信号作为状态信号进行实时反馈控制时,信号传输时滞不可忽略.基于时滞利用技术,建立单时滞电力系统模型,利用特征根聚类法(CTCR)分析时滞系统的稳定裕度.研究中发现,根据时滞系统稳定裕度计算结果,在控制律中引入适当的时滞量可以增强控制器性能及系统稳定性,通过时域仿真验证了正确性....
摘要:本文从双轴励磁电机的稳定性、励磁控制、内部磁场及其故障态几个方面的研究状况进行了描述,体现了励磁电机对电力系统稳定的重大意义....
[期刊论文] 陈登义 李啸骢 刘松
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:针对含静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)的多区域互联电力系统,基于反步法,进一步应用自适应控制以及滑模控制中的指数趋近律,设计了含SSSC的非线性控制律.首先,建立了含SSSC的两区域互联电力系统模型,将其简化为两机系统进行研究.其次,引入非线性阻尼算法(nonlinear damping algorithm,NDA)改进反步法,减小了“计算膨胀”问题,设计过程简单可行,并且闭环系统仍然是渐近稳定的;另外,对不确定参数设计了自适应律,并引入指数趋近律设计了反馈控制律,增强了SSSC控制器的鲁棒性.最后,使用MATLAB软件,对含SSSC的两区域四机系统进行研究.仿真结果表明文中提出的控制策略是可行的,并且优于传统的反步法....
摘要:基于超级电容储能原理,具有储能功能的水轮机组电气制动装置,即超级电容储能制动装置(Super Capacitor energy storage Brake Device,SCBD),SCBD可以在发电机故障情况下甩负荷时用于调节发电机转子动能量,以提高机组暂态运行的稳定性,还可在发电机正常停机过程中用于制动发电机转子,辅助水轮机组快速停机.为了验证SCBD在水轮机组暂态运行中所起的作用,采用微分代数多指标非线性控制(Differential Algebraic Multi-index Nonlinear Control,DAMNC)方法对水轮机励磁系统SCBD进行非线性协调控制设计.仿真结果表明:SCBD具有良好的电气制动效果,明显提高了系统暂态稳定性,动态、静态性能均能得到很好协调....
摘要:为了提高微网逆变器的动静态性能,对于多输入多输出的逆变器非线性系统,引入多指标非线性控制方法进行微网逆变器控制设计.根据微网逆变器双环控制的要求,选取微源输出电压及其微分量的线性组合为输出函数,从理论上证明满足状态反馈部分精确线性化的能控性条件和对合条件,推导出多指标非线性控制律.该控制律能实现在统一的非线性控制设计框架下对微源输出电压及其微分量进行同时约束,消除微源输出电压的稳态误差,加快逆变器的响应速度,使系统的动静态性能得到很好的协调,实现逆变器的高性能控制.相比于传统的双环控制,该设计方法能够使控制量解耦;充分考虑了系统的非线性,保证了在大信号扰动下系统具有良好的性能;实现了统一的电压、电流环设计,能够满足不同控制策略需求.仿真实验验证了该控制方法的有效性优越性....
摘要:介绍了基于数字信号处理器TMS320 F28335的发电机综合控制平台的硬件软件设计.该平台具有较强的开源性能,用户可以编程嵌入系统中;适合发电机综合控制理论的研究和开发,配套完成的触摸屏云监控平台兼容多种通讯协议,开发周期短,兼容性强.该平台的各个模块已在广西大学动态模拟实验室完成动、静态模拟试验....
摘要:为了解决输电线路故障信号存在抵偿效应导致测距精度不足的问题,建立线性瞬时混合的线路模型.采用快速独立成分分析法(FastICA)对采集的多通道线路故障原始数据(观测信号)进行相关分析,将表征故障特征的各分量逐一提取.以能量比函数对故障分量进行求解,设定能量比阈值以定位故障时刻,实现基于行波原理的线路精确测距.大干扰条件下故障特征受噪声信号干扰,会对测距精度产生影响.对此,FastICA 算法能将噪声信号从故障原始数据中分离,避免噪声对测距过程产生的影响,进一步提高测距精度.仿真实验证明:所提出的方法能有效避免噪声干扰的影响,能适应大干扰条件下的故障测距,具有较好的抗干扰性....
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