電力系統(tǒng)魯棒控制的參數化設計與應用
本文選題:電力系統(tǒng) + 魯棒控制。 參考:《哈爾濱工業(yè)大學》2014年碩士論文
【摘要】:隨著當今電力系統(tǒng)日益復雜化和大型化,互聯(lián)程度不斷加強,電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求也越來越高。大容量機組的投入和特高壓交直流輸電系統(tǒng)的快速發(fā)展,使得電力系統(tǒng)低頻振蕩問題和暫態(tài)穩(wěn)定問題日趨嚴重。因此,研究和應用新的控制方法以改善和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)研究的重要課題。 控制系統(tǒng)的魯棒參數化設計方法是將控制律參數化,再通過優(yōu)化參數進而得到希望的控制律。其中控制律的完全參數化表達式可以保證閉環(huán)系統(tǒng)是非退化的,,其中顯含閉環(huán)系統(tǒng)的極點,可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的同時,通過合理選取極點或在一定區(qū)域內優(yōu)化極點來把握系統(tǒng)的性能。對于多變量系統(tǒng),存在由參向量表征的控制系統(tǒng)設計中的額外自由度,可以通過優(yōu)化這些自由參數來使系統(tǒng)滿足各種希望的性能。 本文將魯棒參數化設計方法應用于電力系統(tǒng)控制中,首先闡述了該方法的獨特優(yōu)越性,分析了其在電力系統(tǒng)控制中的適應性。根據電力系統(tǒng)的實際情況,對優(yōu)化設計的目標函數進行了改進,并對其權重系數的選取給出了適當的范圍。 其次,將魯棒參數化設計方法運用于電力系統(tǒng)勵磁控制。所設計的魯棒勵磁控制器對系統(tǒng)結構的改變和參數的攝動具有很強的適應性,提高了系統(tǒng)的阻尼和穩(wěn)定性。同時,將魯棒參數化設計方法運用于電力系統(tǒng)勵磁與汽門協(xié)調控制。所設計的魯棒汽門控制器和魯棒勵磁與汽門協(xié)調控制器具有良好的動態(tài)品質和魯棒性,對運行點的改變和系統(tǒng)結構的變化具有很強的適應性,提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。 最后,提出了一種能夠有效提高多機電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的分散魯棒控制策略。針對提出的含擾動項多機系統(tǒng)解耦模型,基于魯棒參數化設計思想給出了一種干擾抑制魯棒控制器的設計方法。所設計的分散魯棒勵磁控制器和分散魯棒勵磁與汽門協(xié)調控制器,實現了多機電力系統(tǒng)的分散解耦控制。仿真結果驗證了魯棒參數化設計方法的有效性。
[Abstract]:With the increasing complexity and large scale of power system and the increasing degree of interconnection, the requirement of power system stability is becoming higher and higher. With the input of large capacity units and the rapid development of UHV AC / DC transmission system, the problem of low frequency oscillation and transient stability of power system becomes more and more serious. Therefore, the research and application of new control methods to improve and improve the stability of power system is an important subject of power system research. The robust parameterized design method of the control system is to parameterize the control law and obtain the desired control law by optimizing the parameters. The complete parameterized expression of the control law can ensure that the closed-loop system is non-degenerate, where the poles of the closed-loop system are explicit, and the stability of the closed-loop system can be guaranteed at the same time. The performance of the system can be grasped by selecting the poles reasonably or optimizing the poles in a certain area. For multivariable systems, there is an extra degree of freedom in the design of control systems represented by parameter vectors, which can be optimized to satisfy various desired performance. In this paper, robust parameterized design method is applied to power system control. Firstly, the unique superiority of this method is described and its adaptability in power system control is analyzed. According to the actual situation of the power system, the objective function of the optimization design is improved, and the proper range of the selection of the weight coefficient is given. Secondly, robust parametric design method is applied to excitation control of power system. The robust excitation controller has strong adaptability to the change of system structure and parameter perturbation, and improves the damping and stability of the system. At the same time, the robust parametric design method is applied to the coordinated control of excitation and valve in power system. The designed robust valve controller and the robust excitation and valve coordination controller have good dynamic quality and robustness, and have strong adaptability to the change of operation point and system structure, and improve the transient stability of power system. Finally, a decentralized robust control strategy is proposed, which can effectively improve the stability of multi-machine power systems. For the decoupling model of multi-machine systems with disturbance terms, a robust controller design method for disturbance suppression is presented based on the robust parameterized design idea. The decentralized robust excitation controller and decentralized robust excitation and valve-coordinated controller are designed to realize decentralized decoupling control of multi-machine power system. Simulation results verify the effectiveness of the robust parameterized design method.
【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TM732
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本文編號:2047605
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