基于耗散系統(tǒng)原理的STATCOM與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁魯棒穩(wěn)定控制研究.pdf

1、電力系統(tǒng)是一個(gè)典型的高維非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。隨著大型電力系統(tǒng)互聯(lián)發(fā)展，增強(qiáng)了電力系統(tǒng)的復(fù)雜性和非線性程度。另一方面，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的提高，越來(lái)越多的新技術(shù)、新設(shè)備和新策略被應(yīng)用于電力系統(tǒng)的運(yùn)行控制中。STATCOM作為靈活交流輸電系統(tǒng)的一種新設(shè)備被廣泛地應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，它可以有效地提高系統(tǒng)輸電容量，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定，改善電能質(zhì)量，但同時(shí)也增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度和控制難度。所以穩(wěn)定性分析是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行中重要的任務(wù)之一

2、。為提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，除應(yīng)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行合理的規(guī)劃、建設(shè)采取必要的措施外，最主要的就是對(duì)相關(guān)部件采取有效的控制手段。因此，STATCOM與電力系統(tǒng)勵(lì)磁的控制設(shè)計(jì)研究具有十分重要的意義。
　　為了改進(jìn)和提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制技術(shù)，人們對(duì)系統(tǒng)模型及控制方法進(jìn)行了大量的研究工作。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制一直以來(lái)都是提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性最經(jīng)濟(jì)最有效的手段之一，但大部分控制勵(lì)磁系統(tǒng)都是基于電力系統(tǒng)在某個(gè)運(yùn)行點(diǎn)的線性化模型而進(jìn)行設(shè)計(jì)的線性控制規(guī)律。在

3、電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，由于存在著各種不確定性因素，而且干擾對(duì)控制系統(tǒng)的影響很大，應(yīng)該考慮降低干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，使干擾輸入對(duì)系統(tǒng)輸出的影響足夠小，這也就是電力系統(tǒng)的魯棒非線性控制問(wèn)題。電力系統(tǒng)的魯棒非線性控制對(duì)提高穩(wěn)定性，改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)能有著十分重要的意義。另外，耗散系統(tǒng)原理研究的不斷發(fā)展對(duì)分析電力系統(tǒng)提供了新的視角和方法，因此有必要基于耗散系統(tǒng)原理研究成果，完全考慮系統(tǒng)的非線性特性，設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)的非線性控制器。
　　本文針對(duì)具有ST

4、ATCOM的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，利用非線性控制的基本原理和控制方法，結(jié)合電力系統(tǒng)的特點(diǎn)，針對(duì)各種系統(tǒng)裝置，建立并推導(dǎo)系統(tǒng)的合適數(shù)學(xué)模型。然后采用無(wú)源協(xié)調(diào)控制思想和反步法，研究設(shè)計(jì)了STATCOM和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的協(xié)調(diào)控制器，有效提高了系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性能。
　　最后介紹了微分代數(shù)理論的基本概念，并將前面的研究成果推廣到非線性微分代數(shù)系統(tǒng)，用它來(lái)描述復(fù)雜電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性。將單機(jī)模型推廣到多機(jī)電力系統(tǒng)，嘗試建立能夠反映系統(tǒng)拓?fù)涮匦缘牟淮_定結(jié)構(gòu)保