预测控制在同步发电机励磁非线性控制中的应用

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1、分类号：TM712密级：UDC：621.3编号：河北工业大学硕士学位论文预测控制在同步发电机励磁非线性控制中的应用论文作者：武晓英学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：控制科学与工程指导教师：李志军职称：正高工ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofControlScienceandEngineeringAPPLICATIONOFPREDICTIVECONTROLINNONLINEAREXCITATIONCONTROLOFSYNCHRONOUSG

2、ENERATORbyWuXiaoyingSupervisor:Prof.LiZhijunDecember2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位

3、论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期:摘要随着社会的进步和科技的发展，电力系统的规模也日益庞大，随之而来的由于电力系统稳定问题而引发的电力系统崩溃事件也时有发生，在诸多改善和提高电力系统稳定运行的方法中，发电机的励磁控制是多学者一致认为的有效措施之一。本文

4、将对仿射非线性系统有良好控制效果的预测控制应用于励磁非线性控制的研究中，达到改善励磁以及提高整个电力系统平稳运行的目的。本文基于电力系统中励磁系统控制技术发展的现状，针对励磁控制系统的非线性特征，结合预测控制基本原理，在模型算法控制的基础上，学习了常用的基于Taylor级数法的预测模型处理方法，并根据Taylor级数法推导得出的预测模型推导了非线性控制规律。在进一步的研究中，为了提高预测模型精度，改变预测模型的处理方法，将ADAMS法作为预测模型处理方法，得到了基于ADAMS方法的预测模型进而推导了非线性控制规律。针对以机端电压的偏差

5、作为输出函数的仿射非线性系统，在单机无穷大系统中，将所推导的控制规律作用于励磁控制系统。为了兼顾发电机机端电压的调节精度，有效地提高发电机组的运行稳定性和协调系统各状态量的动静态性能，将输出函数选取为多各状态量的加权组合形式，得到了Taylor级数法与ADAMS方法控制规律，最后将上述所说的两种方法得到的控制规律进行对比，对所得规律进行验证。关键词：同步发电机非线性预测控制励磁控制ADAMS预测控制Taylor级数法预测控制IABSTRACTAlongwiththeadvancementofsocietyandthedevelopme

6、ntofscience,thescaleofpowersystemisbigger,severalwiderangeaccidentsofpowersystemoccurredinthepastfewyears.Amongmostofthemeasures,theexcitationcontrolofpowersystemisoneoftheeffectivemeasureinimprovingstabilityofpowersystem.Sointhispaper,awaywhichappliesthepredictivecontr

7、oltheorywhichhasangoodeffecttononlinearsystemtothegeneratorcontrolisproposedtoimprovetheeffectofexcitationcontrolandtoenhancethesafetyandstabilityofelectricpowersystem.Basedonthedevelopmentandactualityofpowersystemexcitationcontrol,aimingatthenonlinearcharacteristicsofs

8、ynchronousgeneratorexcitationcontrolsystem,combinedwiththepredictivecontrolbasicprinciple,onthebasisoftheModel