发电机励磁与静止无功补偿器的协调无源性控制

发布时间：2017-04-08 03:12

  本文关键词：发电机励磁与静止无功补偿器的协调无源性控制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国科技的进步促使电力行业迅速发展,使电网的规模不断增大。柔性交流输电(FACTS)设备在电力系统中的应用,无论是控制器种类还是数量都在不断增多。这为电力系统的稳定性运行带来更高的挑战。要想解决这一难题,首要问题就是如何将这些控制器利用先进的理论与技术对其进行控制。本文利用Backstepping非线性设计方法和无源性理论,研究了发电机励磁控制系统与静止无功补偿器之间协调控制的一系列问题。本文的主要内容如下:首先考虑到电力系统中阻尼系数不确定性问题,研究发电机励磁系统和SVC协调控制器设计问题。利用Backstepping方法与无源性理论相结合对发电机励磁系统和SVC调节器的协调控制器进行设计,在保证频率维持在50Hz的同时,也能保证系统功角的稳定。然后,在考虑参数不确定的基础上,进一步考虑状态约束问题,通过构造一个带约束的Lyapunov能量存储函数将系统频率限制在一定范围内,进而利用Backstepping方法和无源性理论设计出一个使系统的功角和频率能够达到双重稳定的协调控制器。最后,在传统的逆推设计过程中引入了κ类函数对其进行改进,并利用改进的Backstepping方法结合无源性研究了电力系统发电机励磁系统和SVC协调控制器设计问题,进一步使响应速度加快,系统的振荡幅度降低,从而提高系统的稳定性。本文对上述设计的所有控制器进行了Matlab仿真验证,从科学实验的角度验证设计方法与结果的合理性。
【关键词】：励磁控制 静止无功补偿器 无源性 状态约束 Backstepping方法
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM31;TM761.12
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 电力系统稳定性概述7-9
• 1.2 非线性控制理论在电力系统中的应用现状9-11
• 1.3 发电机励磁与SVC的研究现状11-12
• 1.4 无源性及其应用12-13
• 1.5 本文的研究内容13-14
• 2 考虑参数不确定的发电机励磁与SVC协调无源性控制14-28
• 2.1 引言14-15
• 2.2 协调无源性方法15-16
• 2.3 系统描述16-19
• 2.4 考虑参数不确定的无源性协调控制器设计19-23
• 2.5 仿真结果23-27
• 2.6 本章小结27-28
• 3 考虑状态约束的发电机励磁和SVC协调无源性控制28-37
• 3.1 引言28-29
• 3.2 系统描述29
• 3.3 考虑状态约束的无源性协调控制器设计29-33
• 3.4 仿真结果33-36
• 3.5 本章小结36-37
• 4 发电机励磁和SVC改进Backstepping协调无源控制37-47
• 4.1 引言37-38
• 4.2 系统描述38
• 4.3 协调控制器的改进设计38-41
• 4.4 仿真结果41-45
• 4.5 本章小结45-47
• 5 结论47-48
• 参考文献48-50
• 攻读硕士期间发表学术论文情况50-51
• 致谢51

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