电力系统中非线性控制器的布点问题研究

发布时间：2017-08-04 16:05

  本文关键词：电力系统中非线性控制器的布点问题研究

  更多相关文章： 电力系统 非线性控制器 优化布点 阻尼比 有功损耗

【摘要】：在大规模新型能源接入以及新型电力电子设备广泛使用的情况下,电网包含的非线性元件日益增多,电力系统将呈现出越来越强的非线性特性,这给系统的安全稳定运行带来了极大的挑战。同时,基于传统的经典控制理论设计的线性控制器仅针对系统某一特定运行点,无法明确考虑系统的非线性影响。当系统发生大扰动时,电网运行点在大范围内频繁变化,传统的线性控制器可能无法适应,从而影响系统的安全稳定运行。因此,有必要采用非线性控制理论,设计适应性更强的控制器,以满足电网发展的需要,保证电力系统的安全、可靠、经济运行。目前,电力系统非线性控制器方面的研究已经取得了一定的成果。电力系统非线性控制器不断发展的同时,也带来了新的研究课题：非线性控制器安装位置不同以及控制器参数不同时,对电力系统运行性能究竟会产生何种程度的影响?为此,本文研究了电力系统中非线性控制器的布点及参数优化问题。本文的主要研究内容和成果有：1.提出了非线性控制器布点及参数优化的基本思路。以机端电压非线性励磁控制器为例,首先,基于逆系统理论设计发电机的非线性励磁控制器,并对包含非线性励磁控制器的发电机复合模型进行了模型简化；其次,根据非线性励磁控制器的控制目标选取优化布点的评价指标,建立相应的布点模型；最后,选取适当的方法进行模型求解。2.针对单个非线性励磁控制器布点,研究了非线性励磁控制器位置及其参数优化的问题。运用小干扰稳定分析方法推导了含非线性励磁控制器的多机系统的线性化模型,建立了以提高系统阻尼为目标的优化模型,并对该模型进行了算例的求解和仿真来验证所本文提出的优化方法的有效性。3.针对非线性励磁控制器与其他电力系统元件联合布点,研究了非线性励磁控制器与其他元件安装位置和参数优化的问题。以非线性励磁控制器与SVC联合布点为例,建立了以提高系统阻尼同时降低有功损耗为目标的混合整数多目标优化模型,并运用粒子群算法进行算例求解。最后通过仿真验证了所提出的联合布点方法的有效性,不仅能够有效地抑制系统振荡,而且在一定程度上降低系统的有功损耗。
【关键词】：电力系统 非线性控制器 优化布点 阻尼比 有功损耗
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM732
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 专业术语注释9-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 选题背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 电力系统中非线性控制器的研究现状11-13
• 1.2.2 电力系统元件布点及参数优化的研究现状13-16
• 1.3 本文主要工作及内容安排16-18
• 第2章 非线性控制器的布点方法18-26
• 2.1 非线性控制器布点及参数优化的整体思路18-20
• 2.2 机端电压非线性励磁控制器布点及参数优化的思路20-24
• 2.2.1 机端电压非线性励磁控制器设计20-22
• 2.2.2 包含机端电压非线性励磁控制器发电机复合模型的简化22-23
• 2.2.3 建立机端电压非线性励磁控制器布点及参数优化的模型23-24
• 2.3 本章小结24-26
• 第3章 机端电压非线性励磁控制器的布点实现26-42
• 3.1 电力系统小干扰稳定性分析方法简介26-29
• 3.2 包含机端电压非线性励磁控制器的多机系统线性化模型29-36
• 3.2.1 普通同步发电机组的线性化方程29-33
• 3.2.2 包含机端电压非线性励磁控制器发电机组的线性化方程33-34
• 3.2.3 负荷的线性化方程34-35
• 3.2.4 全系统的线性化方程35-36
• 3.3 机端电压非线性励磁控制器布点及参数优化的数学模型36-37
• 3.4 算例分析37-40
• 3.5 本章小结40-42
• 第4章 机端电压非线性励磁控制器与SVC的联合布点42-60
• 4.1 SVC的基本工作原理及线性化模型42-44
• 4.2 机端电压非线性励磁控制器与SVC联合布点及参数优化的方法44-48
• 4.2.1 非线性励磁控制器与SVC联合布点及参数优化的思路45-47
• 4.2.2 非线性励磁控制器与SVC联合布点及参数优化的数学模型47-48
• 4.3 粒子群算法简介48-51
• 4.4 算例分析51-59
• 4.5 本章小结59-60
• 第5章 总结与展望60-62
• 5.1 工作总结60
• 5.2 进一步展望60-62
• 参考文献62-68
• 附录A IEEE 9节点系统单线图及相关参数68-70
• 附录B IEEE 14节点系统单线图及相关参数70-74
• 攻读硕士学位期间取得的成果74-76
• 致谢76

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1 李继红;;电力系统基础课程实践教学改革初探[A];第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（下册）[C];2009年

2 周孝信;;面向21世纪的电力系统技术[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年

3 王大光;;“大机组小电网”电力系统与大容量电力系统互联初步研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（下册）[C];2001年

4 张步涵;孙海顺;熊信银;尹项根;吴耀武;;《电力系统》课程建设的研究与实践[A];第二届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（上册）[C];2004年

5 刘刚;张尧;;提高电气工程及其自动化本科专业课教学实践性的探索——以《电力系统多媒体展示》软件辅助教学[A];第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（下册）[C];2007年

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7 ;中国农业大学《中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集》编辑委员会[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（下册）[C];2008年

8 周孝信;;面向21世纪的电力系统技术[A];科技进步与学科发展——“科学技术面向新世纪”学术年会论文集[C];1998年

9 戴玉松;;关于在电力系统及其自动化培养方向,学生实习中的一些问题[A];第二届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（下册）[C];2004年

10 吴静;;浅谈“电力系统概论”课程教学改革的体会[A];第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(1)[C];2008年

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1 ;参与者的改变：力争成为有竞争力的国际型电力企业[N];国际商报;2007年

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3 鸿宾;IBM与电力系统“亲密接触”[N];中国机电日报;2001年

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6 ;IBM与电力系统“亲密接触”[N];网络世界;2001年

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