最优励磁控制系统的设计与仿真研究

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1、。If11：『。业人掌f11；!卜学位论义最优励磁控制系统的设计与仿真研究摘要电力系统稳定是电网安全运行的关键，一旦遭到破坏，必将造成巨大的经济损失和灾难性的后果，世界各国不乏惨痛教训之例。在诸多改善发电机稳定性的措施中，提高励磁系统的控制性能，被公认为最有效和经济的措施之一。然而励磁系统控制中的鲁棒性、快速性和有效性问题却一直未曾得到很好的解决。本论文以线性最优励磁控制器设计为内容。在研究了电力系统稳定性问题的由来及其基本数学分析方法、发电机励磁调节对电力系统稳定性的影响的基础上、根据最优控制理论，尤其是线性最优控制理论这一分支，针对电力系统这～特定对象，设计出线性最优励磁控制系统，并给出

2、了其设计方法和步骤。最优励磁控制规律是全部状态量的最优线性组合，很好地克服了传统控制方式中单纯按机端电压偏差进行比例式调节的弱点。对第五章提出的线性最优励磁控制器进行了仿真实现，对设计结果进行了分析。动态仿真分析表明，该最优励磁系统能够有效地增加系统的阻尼，提高系统的稳定性，并具有较好的鲁棒性。关键字：电力系统稳定，励磁系统，负阻尼，线性最优控制，线性最优励磁控制器，状态方程，动态仿真壁竺塑璧塞些垂篁塑竺竺!：丝墼竺：!DESIGNANDSIMULATIoNRESEARCHoNTHEoPTIMALEXCITALTIoNCoNTRoLSYSTEMABSTRACTPowersystemstabi

3、lityplaysallimportantroleinthesafeoperationofnetwork，whichwillcauseenolTuouscconon'liclossesandcalamitouscons鼬plerlcewhenitisdestroyed．TherehavebeenIotsofbitterlessonsexistedintheworld．Amongthesemethodstoimprovestabilityofgenerators，oneofthemostefficientandeconomicwayistomaketheperformanceofexcitat

4、iondevicebeRer,whichhasbeenacknowledgedgenerally．Buttheproblemsinthecontrolsystemofexcitationdevicesuchasitsrobustness．fastresponseandefficiencyarestillnotwellresolved．Thisthesisfocusesontheapplicationofthelinearoptimalexcitation．Onthebaseofresearchingtheoriginationoftheproblemofpowersystemstabilit

5、yanditsprinciplemathematicanalysismethodandtheeffecttothestabilityofpowersystembyexcitationsystem，accordingtothetheoryofoptimalcontrolespeciallylinearoptimalcontrol，forthespecialresearchobjecttopowersystem,alinearoptimalexcitationsystemisdesigned,themeansandstepstOdesignthissystemisdeveloped．Theopt

6、imalexcitationcentrellawisalloptimallinearcombinationoffullstatequantity,SOitwellconquerstheweaknessinthetraditionalcontrolmodeusingsinglequantityofterminalvoltagewarptoadjustproportionally．Thelinearoptimalexcitationcontrollerissimulatedandtested，alsoanalysisforthesimulationisgiven．Bythedynamicsimu

7、lationanalysis，thisoptimalexcitationsystemCanincreaSethesystemdampingandimprovesystemstabilitywithverygoodrobustness．KEYWORDS：powersystemstability,excitation，negative—damping，linearoptimalcontrol，linearopti