基于模型降階的多機電力系統(tǒng)勵磁預測控制研究.pdf

1、勵磁系統(tǒng)作為同步發(fā)電機的重要組成部分，具有維持機端電壓恒定、合理分配無功功率等功能，能有效改善發(fā)電機的運行特性、提高電能質量，快速經濟的提高電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。在多機電力系統(tǒng)中，發(fā)電機的傳統(tǒng)勵磁控制通常只改善局部控制性能，無法考慮系統(tǒng)復雜狀態(tài)下各變量的約束限制，而且還缺乏相互協(xié)調，要實現控制的全局穩(wěn)定性往往是很困難的，并且在線優(yōu)化數值計算時間過長。為此，本文利用模型預測控制在線優(yōu)化多步預測的特點，并結合平衡降階理論，對多機電力系統(tǒng)的勵

2、磁最優(yōu)控制進行了研究。
　　 首先，針對同步發(fā)電機勵磁控制設計了在線優(yōu)化快速預測控制器。該預測控制器考慮了系統(tǒng)約束條件，實現了多步預測、滾動優(yōu)化。其在線計算采用了考慮溫啟動、區(qū)塊消除和固定障礙因子等處理方法的改進快速內點算法，降低了計算復雜度，使得在線數值計算速度大大提高，滿足在線控制的要求。
　　 然后，在以上研究的基礎上，實現基于降階模型的多機電力系統(tǒng)的勵磁預測控制。對于多機電力系統(tǒng)線性預測模型，隨著系統(tǒng)規(guī)模的增加，

3、模型維數迅速增大，增加了在線優(yōu)化時間。為此，利用平衡降階理論和Hankel奇異值降階思想，把降階動態(tài)模型作為預測控制的等約束條件，將系統(tǒng)狀態(tài)與輸入限制作為不等約束條件，利用快速內點算法進行優(yōu)化數值計算，從模型和算法兩方面降低計算復雜度，實現多機電力系統(tǒng)勵磁協(xié)調控制。
　　 最后，在MATLAB中編程實現了以上算法，利用4機系統(tǒng)、32機系統(tǒng)和50機系統(tǒng)對所提出的勵磁預測控制方法進行仿真驗證。結果表明采用降階模型和小預測步數的勵磁預