參數(shù)化法在電力系統(tǒng)魯棒控制器設(shè)計中的應用
發(fā)布時間:2017-09-08 00:05
本文關(guān)鍵詞:參數(shù)化法在電力系統(tǒng)魯棒控制器設(shè)計中的應用
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【摘要】:隨著全國電網(wǎng)互聯(lián)的實現(xiàn),電力系統(tǒng)的復雜程度日益加深。發(fā)電機組容量的日益增加和電力系統(tǒng)新技術(shù)的應用,對于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求提升到了更高的層次。如何抑制低頻振蕩的發(fā)生這一問題的解決迫在眉睫。因此,為改善和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性,新的控制方法的研究和應用已成為電力系統(tǒng)研究的重要課題。本文將魯棒參數(shù)化設(shè)計方法與極點配置法相結(jié)合,得到改進的參數(shù)化方法并將其應用于電力系統(tǒng)控制中。魯棒參數(shù)化方法的中心思想是建立控制律的參數(shù)化表達式,再重新優(yōu)化系統(tǒng)的自由度后帶入表達式以求取控制律;诠潭ㄗ枘岜鹊臉O點配置法則是利用系統(tǒng)施加控制器前后無阻尼機械振蕩角頻率的不變性來選取期望的阻尼比重新配置系統(tǒng)的閉環(huán)極點。將兩種方式結(jié)合的改進參數(shù)化法在保證系統(tǒng)阻尼的前提下對于系統(tǒng)自由度進行優(yōu)化,根據(jù)電力系統(tǒng)的實際情況,在優(yōu)化設(shè)計的目標函數(shù)中添加了新的性能指標,并對其權(quán)重系數(shù)的選取給出了適當?shù)姆秶。首?確定系統(tǒng)特征結(jié)構(gòu)配置的具體方案,并將與基于固定阻尼比的極點配置法相結(jié)合的改進參數(shù)化法應用于魯棒勵磁控制器和汽門控制器當中,通過比較改進前后方案設(shè)計的控制器效果,驗證了改進后參數(shù)化法的優(yōu)越性。其次,將改進的魯棒參數(shù)化設(shè)計方法運用于電力系統(tǒng)魯棒控制與附加阻尼控制的協(xié)調(diào)設(shè)計之中。所設(shè)計的協(xié)調(diào)控制器對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改變和參數(shù)的攝動具有很強的適應性,SVC可以通過改變系統(tǒng)的線路參數(shù)來配合勵磁控制,改善了系統(tǒng)的阻尼特性。最后,應用改進的魯棒參數(shù)化方法對PSS的參數(shù)進行優(yōu)化。針對單機無窮大系統(tǒng),利用改進后的魯棒參數(shù)化法對PSS參數(shù)進行設(shè)計,并通過仿真驗證了方法的有效性。建立了含擾動項的多機系統(tǒng)解耦模型,對PSS協(xié)調(diào)問題進行了研究,提出了一種基于魯棒參數(shù)化設(shè)計思想的干擾抑制魯棒控制器的設(shè)計方法,仿真結(jié)果表明該方法可有效抑制多機擾動并快速平息振蕩。
【關(guān)鍵詞】:電力系統(tǒng) 魯棒控制 參數(shù)化設(shè)計 極點配置 多目標優(yōu)化
【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】:2015
【分類號】:TM712
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 課題背景以及研究的目的與意義9-10
- 1.2 魯棒參數(shù)化理論研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 電力系統(tǒng)控制措施研究現(xiàn)狀11-15
- 1.3.1 勵磁控制11-14
- 1.3.2 汽門控制14
- 1.3.3 SVC控制14-15
- 1.4 本文主要研究內(nèi)容15-17
- 第2章 魯棒控制器設(shè)計方法的改進17-25
- 2.1 引言17
- 2.2 魯棒參數(shù)化設(shè)計方法17-21
- 2.2.1 魯棒參數(shù)化表達式的建立18-19
- 2.2.2 尋優(yōu)目標函數(shù)的選擇19-21
- 2.3 基于固定阻尼比的極點配置法21-22
- 2.4 魯棒參數(shù)化方法的改進及其特點分析22-23
- 2.4.1 魯棒參數(shù)化方法的改進22-23
- 2.4.2 改進設(shè)計方案的特點分析23
- 2.5 小結(jié)23-25
- 第3章 基于改進參數(shù)化法的發(fā)電機魯棒控制器設(shè)計25-41
- 3.1 引言25
- 3.2 基于改進參數(shù)化法的勵磁控制器設(shè)計與仿真25-36
- 3.2.1 勵磁系統(tǒng)的數(shù)學模型25-29
- 3.2.2 單機系統(tǒng)勵磁控制器的設(shè)計與仿真29-31
- 3.2.3 多機系統(tǒng)勵磁控制器的設(shè)計與仿真31-36
- 3.3 基于改進參數(shù)化法的汽門控制器的設(shè)計與仿真36-40
- 3.3.1 汽門控制系統(tǒng)的數(shù)學模型36-37
- 3.3.2 汽門控制器的設(shè)計與仿真37-40
- 3.4 本章小結(jié)40-41
- 第4章 勵磁控制器與SVC阻尼器的協(xié)調(diào)控制研究41-50
- 4.1 引言41
- 4.2 被控對象數(shù)學模型41-43
- 4.3 勵磁與SVC協(xié)調(diào)控制器的設(shè)計43-49
- 4.3.1 單機系統(tǒng)魯棒勵磁與SVC協(xié)調(diào)控制器的設(shè)計與仿真43-45
- 4.3.2 多機系統(tǒng)魯棒勵磁與SVC協(xié)調(diào)控制器的設(shè)計與仿真45-49
- 4.4 本章小結(jié)49-50
- 第5章 基于改進參數(shù)化法的PSS參數(shù)優(yōu)化50-62
- 5.1 引言50
- 5.2 PSS參數(shù)優(yōu)化與仿真50-54
- 5.2.1 PSS系統(tǒng)的數(shù)學模型50-51
- 5.2.2 PSS參數(shù)優(yōu)化設(shè)計51-53
- 5.2.3 PSS參數(shù)優(yōu)化的算例仿真53-54
- 5.3 多機系統(tǒng)附加PSS控制的設(shè)計與仿真54-61
- 5.3.1 抑制多機之間擾動的魯棒控制器設(shè)計方案54-55
- 5.3.2 多機系統(tǒng)附加PSS阻尼器的數(shù)學模型55-56
- 5.3.3 多機系統(tǒng)附加PSS控制的設(shè)計與仿真56-61
- 5.4 小結(jié)61-62
- 結(jié)論62-63
- 參考文獻63-67
- 附錄67-69
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果69-71
- 致謝71
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 蔡超豪;;考慮時滯影響的汽輪發(fā)電機汽門開度的廣域H_∞控制[J];電力科學與工程;2009年02期
2 李江;李國慶;鄒維;張浩;姚衍明;;固定增益與變增益最優(yōu)勵磁控制策略的小擾動穩(wěn)定域研究[J];電力自動化設(shè)備;2014年02期
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 付風玉;矩陣與一類飛行器控制設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年
2 胡薇;基于H_∞理論的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器設(shè)計與機組協(xié)調(diào)[D];山東大學;2012年
,本文編號:810693
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