基于微分幾何法的改進(jìn)型非線性勵(lì)磁控制的研究.pdf

1、改善和提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性是一項(xiàng)迫切而艱巨的任務(wù),發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制則是提高其穩(wěn)定性的一項(xiàng)重要而且經(jīng)濟(jì)的措施。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制不僅能提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性,穩(wěn)定機(jī)端電壓,抑制系統(tǒng)低頻振蕩,而且在效益投資比和易于實(shí)現(xiàn)方面也具有明顯優(yōu)勢(shì)。電力系統(tǒng)是強(qiáng)非線性系統(tǒng),當(dāng)其實(shí)際狀態(tài)偏離特定狀態(tài)較遠(yuǎn)時(shí),將電力系統(tǒng)非線性狀態(tài)方程在特定狀態(tài)下近似線性化的數(shù)學(xué)模型并不能準(zhǔn)確表述實(shí)際的控制系統(tǒng)。因此,對(duì)電力系統(tǒng)非線性勵(lì)磁控制問題展開深入研究,具有非

2、常重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文在微分幾何理論的基礎(chǔ)上,提出改進(jìn)型的非線性勵(lì)磁控制方法,通過修改目標(biāo)函數(shù)和二次型性能指標(biāo),使系統(tǒng)具有更優(yōu)的動(dòng)態(tài)品質(zhì),同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化。并引入擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器理論,使得控制器的設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單,具有較好的魯棒性。主要研究?jī)?nèi)容分為兩個(gè)方面:
　　將微分幾何理論、擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器理論和變結(jié)構(gòu)控制理論相結(jié)合,提出一種基于輸出函數(shù)和擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的非線性變結(jié)構(gòu)勵(lì)磁控制方法。仿真結(jié)果表明,在機(jī)械功率擾動(dòng)

3、、三相短路故障和參數(shù)擾動(dòng)下,所設(shè)計(jì)的勵(lì)磁控制器具有較好的控制效果,能夠提高發(fā)電機(jī)端電壓的調(diào)節(jié)精度,較好地改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí),采用擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器來估計(jì)未知參數(shù)和建立非線性模型,降低了控制器的復(fù)雜程度,對(duì)系統(tǒng)不確定因素具有較好的魯棒性。
　　將目標(biāo)全息反饋理論和擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器理論相結(jié)合,提出一種基于目標(biāo)全息反饋和擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的勵(lì)磁控制方法,選取工程上較為關(guān)心的指標(biāo)作為系統(tǒng)的狀態(tài)變量,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的協(xié)調(diào)控制,同時(shí)具有擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器