基于同步發(fā)電機參數(shù)辨識的最優(yōu)勵磁控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真研究.pdf

1、在提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性并改善其動態(tài)品質(zhì)方面，發(fā)電機勵磁控制已成為極其重要的措施。通過對發(fā)電機勵磁施加適當?shù)目刂?，可以有效地改善電力系統(tǒng)在大、小擾動下的穩(wěn)定性。因此，研究和設(shè)計性能優(yōu)良的同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著十分重要的意義。
　　 同步發(fā)電機勵磁控制是改善系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的有效手段，但是控制策略的研究和方法的應(yīng)用都需要有較為詳細、精確的發(fā)電機模型參數(shù)。同步發(fā)電機參數(shù)及其準確度對勵磁控制系統(tǒng)設(shè)計

2、和控制性能有著直接的影響。因此，在設(shè)計同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)之前辨識出準確可信的同步發(fā)電機參數(shù)顯得尤為必要。
　　 本文首先對同步發(fā)電機參數(shù)辨識方法和勵磁控制方式的研究現(xiàn)狀做了較為詳細的論述，系統(tǒng)地介紹了開展同步發(fā)電機參數(shù)辨識和勵磁控制系統(tǒng)設(shè)計工作所需的數(shù)學模型和基本理論方法。
　　 為了避免同步發(fā)電機電氣參數(shù)辨識過程中復雜的微分方程的求解，簡化參數(shù)辨識方法，提高辨識效率，本文基于同步發(fā)電機的派克模型詳細推導了全部由可觀

3、測量表示的同步發(fā)電機的電氣參數(shù)辨識模型。根據(jù)參數(shù)可辨識性原理，對本文所推導的同步發(fā)電機的電氣參數(shù)辨識模型和機械參數(shù)辨識模型進行可辨識性分析，得出電氣參數(shù)在將穩(wěn)態(tài)方程作為附加條件的情況下可唯一辨識和機械參數(shù)在認為原動機轉(zhuǎn)矩近似不變的情況下可唯一辨識這兩個結(jié)論。提出了同步發(fā)電機參數(shù)的分步辨識策略，然后分別采用非線性最小二乘法和直接積分最小二乘法來辨識發(fā)電機的電氣參數(shù)和機械參數(shù)。通過MATLAB仿真平臺進行算例仿真，并與其他方法進行比較，驗證

4、了本文所采用的參數(shù)辨識模型和方法是合理、有效的。
　　 在辨識出同步發(fā)電機參數(shù)后，基于同步發(fā)電機的派克模型推導出了供設(shè)計線性最優(yōu)勵磁控制規(guī)律用的單機無窮大系統(tǒng)的線性化狀態(tài)空間方程。以該方程為基礎(chǔ)，根據(jù)最優(yōu)控制理論，設(shè)計了一種同時以機端電壓、有功功率、無功功率、角速度、功角作為反饋量的新型勵磁控制器，成功地將發(fā)電機功角、無功無功率這兩個與穩(wěn)定性和品質(zhì)密切相關(guān)的重要參量引入控制規(guī)律。同時，為了提高機端電壓的調(diào)節(jié)精度，基于穩(wěn)態(tài)調(diào)整與動