基于非線性理論的同步發(fā)電機(jī)勵磁控制研究.pdf

1、在電力系統(tǒng)的運行中,同步發(fā)電機(jī)的勵磁控制對整個系統(tǒng)的特性起著重要的作用,性能優(yōu)良的勵磁控制系統(tǒng)能夠有效地保證電壓的質(zhì)量,提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,與其它為提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性而采取的措施相比,勵磁控制具有投資少、易于實現(xiàn)等特點.該文首先介紹了同步發(fā)電機(jī)勵磁方式的發(fā)展和勵磁控制器的發(fā)展,然后深入討論了單機(jī)-無窮大母線輸電系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)及電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題,詳盡分析了中科院韓京清教授提出的以非線性跟蹤-微分器和非線性PID組合為基本單元組成非

2、線性PID調(diào)節(jié)器的基本思想,以及利用混沌變量的隨機(jī)性、遍歷性和規(guī)律性特點進(jìn)行參數(shù)混沌優(yōu)化的基本理論.在上述基礎(chǔ)上,該文設(shè)計了一個具有機(jī)端電壓反饋和轉(zhuǎn)速偏差反饋的雙環(huán)非線性PID控制器.并利用混沌優(yōu)化的思想來整定非線性PID勵磁控制器的調(diào)節(jié)參數(shù).Matlab仿真結(jié)果表明:該控制器與常規(guī)PID,LOEC勵磁控制方式相比,提高了發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的控制精度,改善了電壓的調(diào)節(jié)品質(zhì),有效地改善了系統(tǒng)的靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定性,而且增強了控制系統(tǒng)的魯棒性,取得

3、了良好的控制效果.最后,該文針對湖南紫光測控有限公司的開發(fā)要求,設(shè)計了一套應(yīng)用于中小型水電站的微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器.文章從單片機(jī)最小系統(tǒng)、輸入輸出通道、人機(jī)接口、觸發(fā)脈沖形成與放大等幾個方面詳細(xì)地論述了該基于16位單片機(jī)的勵磁控制器的硬件設(shè)計以及主要實時軟件的結(jié)構(gòu)、流程和實現(xiàn)方法.并且對硬件和軟件的抗干擾措施做了詳細(xì)分析.初步測試結(jié)果表明,這種微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)簡單可靠、使用維護(hù)方便、控制靈活,但是還有待通過現(xiàn)場實驗進(jìn)一步測試其調(diào)節(jié)性能.在該