同步发电机自适应最优励磁控制.PDF

　 长 沙 电 力 学 院 学 报 ( 自 然 科 学 版) 第12 卷第 3 期 . 12 . 3 JOU RNAL O F CHAN GSHA UN IV ERS IT Y V o l N o 1 9 9 7 年 8 月 ( ) . 1 9 9 7 O F EL ECTR IC POW ER NA TU RAL SC IEN CE A ug 同步发电机自适应最优励磁控制 刘建华　　　　　李　超　　　　　　　李天洪 ( ) ( ) ( ) 长沙电力学院　长沙　410077 　 深圳西部电力有限公司　深圳　518051 　 广东彩色显像管有限公司　深圳　410007 现代控制理论用于同步发电机的励磁控制进行了许多研究, 其中线性最优控制理论在励 磁控制中的应用较为成熟. 1971年, Yao - nan Yu 等人率先将现代控制理论的成果用于励磁 系统控制, 建立了最优控制的数学模型, m ax 可以提高到115°左右. 实践证明线性最优励磁控制 器能够有效地改善系统的动态品质, 抑制系统的低频振荡. 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保持最优控制效果. 当实际运行点偏离设计运行点较大或者 励磁系统的惯性环节变化时, 其效果将变差. 为了解决这一问题, 要求控制器能够适应电力系 统的变化. 目前常用的是查表法, 它是根据电力系统工作点自动选取预先存放好的最优反馈系 数, 从而使系统运行在接近于最优姿态. 但查表法在大扰动时可能使反馈增益跳变大, 给系统 带来不利影响. 本文提出一种自适应最优控制方案, 通过采用辨识、最优反馈系数计算和控制器三个部分 实现同步发电机的自适应最优励磁控制. 经数字仿真实验表明, 自适应最优励磁控制系统能够 在线辨识由于运行工况变化而引起的系统参数变化, 并按最优控制律不断修正控制参数, 从而 达到跟踪运行工况, 提高了系统的稳写性, 改善了系统动态品质. 1　自适应最优励磁控制原理 ( ) 1 　数学模型. 发电机励磁系统的状态方程为 . X = A X + B U 式中　状态向量为X = [ U 　P 　 ]T ( 1) t e a ′ a ′ a ′ 11 12 13 状态矩阵A = a ′ a ′ a ′ 21 22 23 a ′ a ′ a ′ 31 32 33 控制矩阵　B = [ b ′　b ′　b ′]T 1 2 3 U = E f 为励磁电压增量,A 和B 为发电机系统随运行工况而变化的系统参数矩阵. 收稿日期　1996—10—1