基于哈密顿方法的电力系统鲁棒控制器设计

《基于哈密顿方法的电力系统鲁棒控制器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号UDC密级公开硕士研究生学位论文基于哈密顿方法的电力系统鲁棒控制器设计申请人:龚志强学号:2151311培养单位:电子工程学院学科专业:控制理论与控制工程研究方向:鲁棒控制指导教师:于海华副教授完成日期:2018年4月18日中文摘要电力系统是一个强非线性、多维、动态大系统。如果电力系统一旦发生稳定性故障，处理不当可能很快影响全系统的稳定性，往往造成大范围、较长时间停电，给国民经济和人民生活造成巨大损失和严重灾害。因此，设计更加先进的控制器来提高电力系统的稳定性已成为当今重要的研究课题之一。本文针对电力系统非线性特性，结合哈密顿函数、无源性、耗散性等理论，提出

2、了哈密顿方法控制器，并且应用在电力系统之中，主要内容包含如下几个方面：首先将提出的哈密顿方法鲁棒控制器运用到带静止同步补偿器（staticsynchronouscompensator，STATCOM）单机无穷大电力系统之中。在整个控制器的设计过程中可以看出控制律对系统起到了增加阻尼的作用，能够维持系统的暂态稳定，最后仿真结果也验证了所设计控制器的有效性；其次是将哈密顿方法鲁棒控制器应用到带有晶闸管控制串联补偿器（Thyristorcontrolledseriescompensator，TCSC）单机无穷大电力系统之中。由于该系统模型并不满足哈密顿系统的结构形式，因

3、此需要加入一个预置反馈，使其满足哈密顿系统的基本结构。另外在控制器的设计过程之中可以看出控制律同样起到了增加系统的阻尼作用，从而了维持系统的暂态稳定。最后是将该方法应用到带有汽门开度的单机无穷大电力系统之中。首先是将发电机汽门控制系统转化为哈密顿系统的结构形式，然后再设计控制器，从控制器的设计过程之中可以看出系统的阻尼特性得到改善，从而达到维持系统暂态稳定的目的。在上述三个应用之中，无论是在系统的转换过程，还是在控制器的设计过程，都没有对系统进行线性化处理，从而保留了系统的非线性特性，这样就使得所设计的结果更加符合实际的需要。关键词：非线性；哈密顿函数；鲁棒控制器

4、；静止同步补偿器；晶闸管控制串联I补偿器IIAbstractPowersystemisanonlinear,multidimensional,dynamicsystem.Ifthepowersystemfailsinstability,improperhandlingmayquicklyaffectthestabilityoftheentiresystem,oftencausedbylarge-scaleandlongtimepoweroutage,causinghugelossesandseriousdamagetothenationaleconomyandpe

5、ople'slife..Therefore,thedesignofmoreadvancedcontrollertoimprovethestabilityofthepowersystemhasbecomeoneofthemostimportantresearchtopictoday.Accordingtothenonlinearcharacteristicsofpowersystem,combinedwiththeHamiltonianfunction,passivity,dissipativitytheory,putforwardthemethodofHamilt

6、oniancontroller,andapplicationinelectricpowersystem,themaincontentsareasfollows:Firstly,theproposedmethodisappliedtotherobustcontrollerwithHamiltonianSTATCOMsinglemachineinfinitepowersystem.Inthedesignprocessoftheentirecontroller,itcanbeseenthatthecontrollawplaysaroleinincreasingtheda

7、mpingofthesystemandcanmaintainthetransientstabilityofthesystem,thesimulationresultsalsodemonstratetheeffectivenessoftheproposedcontroller;Secondly,theHamiltonianmethodrobustcontrollerisappliedtoasingle-infinitepowersystemwiththyristorcontrolledseriescompensator.Duetothesystem’smodeldo

8、esnot