多机电力系统无源化反步控制研究.PDFVIP

第３２卷 第１期 电工 电能新 技 术 Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．１ ２０１３年１月 Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｊａｎ． ２０１３ 多机电力系统无源化反步控制研究 吴忠强，宋明厚，付立元 （燕山大学西校区电院工业计算机控制工程河北省重点实验室，河北秦皇岛０６６００４） 摘要：随着国内外电力工业改革和互联电网的发展，电力系统的安全性、可靠性、稳定性、经济性就 显得尤为重要。 研究表明，发电机组的励磁控制对于提高电力系统的暂态稳定性起着至关重要的 作用，本文针对多机电力系统励磁控制模型，考虑到系统的多变量、强耦合、非线性等特性，设计使 系统渐近稳定的无源化控制器。 无源性和稳定性是密切相关的，系统无源可以保持其内部稳定。 该方案物理意义明确，能有效简化控制器的结构，提高系统鲁棒性。 对三相可恢复故障和三相永久 性故障的仿真结果表明了所设计的控制器的有效性。 关键词：多机电力系统；无源化；反馈镇定控制 中图分类号：ＴＰ２７３　 　 　 　 　 文献标识码：Ａ　 　 　 文章编号：１００３⁃３０７６（２０１３）０１⁃００２８⁃０４ 　 　 这一过程可转化为构造一个使系统无源的存储函 数。 近年来，许多学者在无源性理论方面做了大量 １　 引言 理论的发展，而将其应用于实际系统提高系统的性 在电力系统中，提高励磁系统的控制性能是改 能是今后的发展方向。 善电力系统稳定性有效而又经济的手段之一。励磁 本文针对多机电力系统励磁控制模型，采用使 控制器不仅能提高电力系统的暂态稳定性，而且能 系统渐近稳定的无源化反馈镇定控制方法。 该方法 有效地稳定机端电压。 然而传统的ＰＩＤ 控制，ＰＳＳ 具有较强的鲁棒性，控制器设计简单，尤其适合于非 ［１］ （电力系统稳定器） 和 ＬＯＥＣ（线性最优励磁控 线性、时变及纯滞后系统的控制。 对六机电力系统 ［２］ 制） 的设计都是基于某一平衡状态的近似线性化 进行的仿真结果表明了该方案的有效性。 模型，只适用于改善小干扰稳定性问题。 由于电力 ２　 系统模型描述 系统是典型的非线性系统，当系统状态远离平衡点 时，在平衡点用局部线性化方法设计控制器，其控制 考虑励磁控制的ｎ 台发电机组可用以下多变量 效果可能不理想。 而且随着电力系统的发展，输电 ［１２］ 非线性模型描述 ： 容量的增加，电网规模的扩大，用户用电质量要求的 · δ ＝ ω －ω ì ｉ ｉ ０ ï 提高，以及电力电子技术的发展和计算机运算能力 ï· ω ï ０