发电机并联运行仿真及励磁系统的自适应控制研究

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3、eratorsOperatinginParallelandAdaptiveControlofGeneratorExcitationSystemsThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByJingYangSupervisor:Assoc.Prof.TengfeiZhangMarch2015摘要伴随着微电网的快速发展，可再生分布式小功率发电在保证自身可靠性和高效性的基础上，越来越多的并入到了微电网中,电网的规模逐渐增大。发电机组并

4、联运行系统的仿真与有效控制成为当前重要的研究内容，建立发电机组并联运行的仿真模型，有助于发电机组并联系统的暂态分析，以便更好地研究多机并联系统的稳定性。随着非线性控制理论的发展，励磁系统的控制在理论研究上也取得了丰富的成果，但在实际的系统控制中，PID控制仍然是当前最主流的控制方式。由于励磁系统是一个典型的非线性时变系统，尤其是在多机并联运行系统中，使用常规参数固定的PID控制很难达到满意的控制效果，非常容易受到外界负载扰动等因素的影响，因此，研究参数能够在线修正的自适应PID控制器的设计具有重要的现实意义。本文在分析同步发电机五阶暂态数学模型的基础上，使用Matlab/Si

5、mulink构建了同步发电机并联运行的暂态仿真模型，分别针对电网三相短路、原动机机械转矩变化和参考电压阶跃变化等多种模式下对模型进行了系统仿真与动态性能分析。提出了一种基于资源分配网络(RAN)的PID自适应控制器设计方法，使用资源分配网络在线构造神经网络辨识模型，通过辨识对象信息实时修正PID控制器的参数；将该方法用于双机并联运行系统中励磁控制器的设计，系统仿真结果表明基于RAN网络辨识的励磁系统PID自适应控制具有较好的鲁棒性和抗干扰能力。针对神经PID自适应控制器无法用逻辑思维解释网络输入输出的问题，将基于模糊规则表的自适应PID控制方法用于双机并联运行系统的励磁控制器

6、设计，并与神经PID自适应控制的仿真运行结果进行了对比分析，仿真结果验证了自适应PID控制器的可行性以及较好的鲁棒性和抗干扰能力。关键词:发电机并联运行，励磁系统，自适应控制，神经PID控制，模糊控制AbstractGeneratorexcitationcontrolformulti-machinesystemsishelpfultoimprovethestabilityofpowersystems.Developingamathematicalandsimulationmodeloftherepresentativetwo-machinesystemisveryhelpfu

7、linbothunderstandingtheoperatingstateandstudyingthestabilityoftheindependentsystem.Inrecentyears,lotsofadvancedcontrolmethodsaresuccessfullyusedintheSynchronousgeneratorexcitationcontrolsystem,PIDcontrolleriswidelyusedinindustrialcontrolsystems.According