本文關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)中非線性控制器的布點問題研究

  更多相關(guān)文章： 電力系統(tǒng) 非線性控制器 優(yōu)化布點 阻尼比 有功損耗

【摘要】：在大規(guī)模新型能源接入以及新型電力電子設(shè)備廣泛使用的情況下,電網(wǎng)包含的非線性元件日益增多,電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)出越來越強的非線性特性,這給系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了極大的挑戰(zhàn)。同時,基于傳統(tǒng)的經(jīng)典控制理論設(shè)計的線性控制器僅針對系統(tǒng)某一特定運行點,無法明確考慮系統(tǒng)的非線性影響。當系統(tǒng)發(fā)生大擾動時,電網(wǎng)運行點在大范圍內(nèi)頻繁變化,傳統(tǒng)的線性控制器可能無法適應(yīng),從而影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此,有必要采用非線性控制理論,設(shè)計適應(yīng)性更強的控制器,以滿足電網(wǎng)發(fā)展的需要,保證電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行。目前,電力系統(tǒng)非線性控制器方面的研究已經(jīng)取得了一定的成果。電力系統(tǒng)非線性控制器不斷發(fā)展的同時,也帶來了新的研究課題：非線性控制器安裝位置不同以及控制器參數(shù)不同時,對電力系統(tǒng)運行性能究竟會產(chǎn)生何種程度的影響?為此,本文研究了電力系統(tǒng)中非線性控制器的布點及參數(shù)優(yōu)化問題。本文的主要研究內(nèi)容和成果有：1.提出了非線性控制器布點及參數(shù)優(yōu)化的基本思路。以機端電壓非線性勵磁控制器為例,首先,基于逆系統(tǒng)理論設(shè)計發(fā)電機的非線性勵磁控制器,并對包含非線性勵磁控制器的發(fā)電機復(fù)合模型進行了模型簡化；其次,根據(jù)非線性勵磁控制器的控制目標選取優(yōu)化布點的評價指標,建立相應(yīng)的布點模型；最后,選取適當?shù)姆椒ㄟM行模型求解。2.針對單個非線性勵磁控制器布點,研究了非線性勵磁控制器位置及其參數(shù)優(yōu)化的問題。運用小干擾穩(wěn)定分析方法推導(dǎo)了含非線性勵磁控制器的多機系統(tǒng)的線性化模型,建立了以提高系統(tǒng)阻尼為目標的優(yōu)化模型,并對該模型進行了算例的求解和仿真來驗證所本文提出的優(yōu)化方法的有效性。3.針對非線性勵磁控制器與其他電力系統(tǒng)元件聯(lián)合布點,研究了非線性勵磁控制器與其他元件安裝位置和參數(shù)優(yōu)化的問題。以非線性勵磁控制器與SVC聯(lián)合布點為例,建立了以提高系統(tǒng)阻尼同時降低有功損耗為目標的混合整數(shù)多目標優(yōu)化模型,并運用粒子群算法進行算例求解。最后通過仿真驗證了所提出的聯(lián)合布點方法的有效性,不僅能夠有效地抑制系統(tǒng)振蕩,而且在一定程度上降低系統(tǒng)的有功損耗。
【關(guān)鍵詞】：電力系統(tǒng) 非線性控制器 優(yōu)化布點 阻尼比 有功損耗
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM732
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 專業(yè)術(shù)語注釋9-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 電力系統(tǒng)中非線性控制器的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 電力系統(tǒng)元件布點及參數(shù)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本文主要工作及內(nèi)容安排16-18
• 第2章 非線性控制器的布點方法18-26
• 2.1 非線性控制器布點及參數(shù)優(yōu)化的整體思路18-20
• 2.2 機端電壓非線性勵磁控制器布點及參數(shù)優(yōu)化的思路20-24
• 2.2.1 機端電壓非線性勵磁控制器設(shè)計20-22
• 2.2.2 包含機端電壓非線性勵磁控制器發(fā)電機復(fù)合模型的簡化22-23
• 2.2.3 建立機端電壓非線性勵磁控制器布點及參數(shù)優(yōu)化的模型23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-26
• 第3章 機端電壓非線性勵磁控制器的布點實現(xiàn)26-42
• 3.1 電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性分析方法簡介26-29
• 3.2 包含機端電壓非線性勵磁控制器的多機系統(tǒng)線性化模型29-36
• 3.2.1 普通同步發(fā)電機組的線性化方程29-33
• 3.2.2 包含機端電壓非線性勵磁控制器發(fā)電機組的線性化方程33-34
• 3.2.3 負荷的線性化方程34-35
• 3.2.4 全系統(tǒng)的線性化方程35-36
• 3.3 機端電壓非線性勵磁控制器布點及參數(shù)優(yōu)化的數(shù)學模型36-37
• 3.4 算例分析37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 機端電壓非線性勵磁控制器與SVC的聯(lián)合布點42-60
• 4.1 SVC的基本工作原理及線性化模型42-44
• 4.2 機端電壓非線性勵磁控制器與SVC聯(lián)合布點及參數(shù)優(yōu)化的方法44-48
• 4.2.1 非線性勵磁控制器與SVC聯(lián)合布點及參數(shù)優(yōu)化的思路45-47
• 4.2.2 非線性勵磁控制器與SVC聯(lián)合布點及參數(shù)優(yōu)化的數(shù)學模型47-48
• 4.3 粒子群算法簡介48-51
• 4.4 算例分析51-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 工作總結(jié)60
• 5.2 進一步展望60-62
• 參考文獻62-68
• 附錄A IEEE 9節(jié)點系統(tǒng)單線圖及相關(guān)參數(shù)68-70
• 附錄B IEEE 14節(jié)點系統(tǒng)單線圖及相關(guān)參數(shù)70-74
• 攻讀碩士學位期間取得的成果74-76
• 致謝76

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