H-,2--H-,∞-混合魯棒控制在汽輪發(fā)電機調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，機組容量的不斷擴大，系統(tǒng)穩(wěn)定問題更加重要。同步發(fā)電機的調(diào)速控制對改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性起著重要作用。本文研究的H2/H∞混合控制器，旨在提高和改善汽輪發(fā)電機調(diào)速控制的魯棒性和調(diào)節(jié)特性，從而提高電力系統(tǒng)的功角穩(wěn)定性。 電力系統(tǒng)是一個復(fù)雜的非線性不確定性系統(tǒng)，常規(guī)頻域理論不適用于MIMO系統(tǒng)設(shè)計；LQG(線性二次高斯)理論不適用于模型攝動情況。以系統(tǒng)的∞-范數(shù)為性能指標的H∞魯棒控制理論很好的解決了這兩個難題

2、。但H∞魯棒控制以內(nèi)部穩(wěn)定性為設(shè)計目標，未考慮系統(tǒng)動態(tài)變化的行為，仍有其局限性。以系統(tǒng)的H2范數(shù)為性能指標的H2最優(yōu)控制，雖然魯棒穩(wěn)定性有時很差，但能獲得好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能。本文綜合H2和H∞控制的優(yōu)點，利用混合H2/H∞性能指標，研究設(shè)計了汽輪發(fā)電機調(diào)速系統(tǒng)的附加H2/H∞混合控制器。 本文首先介紹了H2、H∞和H2/H∞混合魯棒控制的相關(guān)知識、三者之間的關(guān)系及三者的統(tǒng)一表達式。針對功角暫態(tài)穩(wěn)定控制中汽輪發(fā)電機調(diào)速系統(tǒng)各個模塊

3、所起的作用，結(jié)合魯棒控制標準形式，對調(diào)速系統(tǒng)模型進行了分析和簡化。應(yīng)用H2、H∞和H2/H∞混合控制理論，分別設(shè)計了汽輪發(fā)電機調(diào)速系統(tǒng)附加H∞魯棒控制器和H2/H∞混合控制器。 單機-無窮大和雙機-無窮大系統(tǒng)中的仿真表明：1)H∞魯棒和混合H2/H∞控制都具有較好的魯棒性。2)附加H2/H∞混合控制器使調(diào)速系統(tǒng)不但具有良好的魯棒性，而且能抑制因大擾動引起的超調(diào)。3)相比附加H∞魯棒控制，附加H2/H∞調(diào)速控制能更好地提高機組的暫