励磁控制器的智能控制研究

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1、湖南大学硕士学位论文励磁控制器的智能控制研究姓名：张军申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：王辉1999.12.1摘要本文针对目前电力系统励磁控制的现状对其进行了详细的研究，并提出了四种新型的智能励磁控制器，分别是基于LOEC的神经网络参数自校正励磁控制器、自适应神经网络多变量励磁控制器、基于神经网络的PID励磁控制器及DFIEC双重模糊推理励磁控制器。上述四种智能励磁控制器在静态稳定和暂态稳定条件下与常规比例励磁调节器和线性最优励磁控制器进行了比较，经仿真证明，四种新型的智能励磁控制器与之相比，性能均有了显著的提高。关键词：电力系统、

2、励磁控制器、智能控制、神经网络、线性最优ABSTRACTThispaperinvestigatesthestatusaboutexcitationcontrolfieldofpowersystem，presentsfourtypesofintelligentexcitationcontrolunitsthatareHybridArtificial-neural-networkwimlinearoptimalexcitaioncontrolUnit、AdaptiveNeural-NetworkMMfiNeVariablesExcitaionContro

3、lUnit、PIDExcitaionControllerBasedonNeural-Network、Double-fuzzyinferenceExcitationController，respectively．Comparedwithnormalproportionalexcitationcontrollerandlinear-oNimalexcitaloncontrollerfromtheaspectofsteady-statestabihtvandtransientstability，alloftheaforesaidfourtypesofexc

4、itaioncontrollerstakeonsuperiordynamicperformanceandstrongrobusmessthroughcomprehensivesimulationtests。Keywords：Powersystem、ExcitaionController、IntelligentControl、NeuralNetwork、LinearOptimization第一章绪论第1页一、简介电力系统是一个巨大维数的典型动态大系统，它具有强非线性性、时变性且参数不确定性，并含有大量未建模动态部分。电力系统地域分布广阔，大部分元件具自

5、正迟、磁滞、饱和等等复杂的物理特性，对这样的系统实现有效控制是极为困难的。我国电力系统已步入大电网、大机组、交直流混合远距离输电、跨区域联网的新阶段，随着电网的不断扩大，电力系统运行的稳定性要求也越来越受到重视。电力系统稳定，目前主要关注的是功角稳定、频率稳定和电压稳定。功角稳定包括静态稳定和暂态稳定。静态稳定性又称小干扰稳定性，是指系统在遭受很小的干扰或“无穷小”干扰时，维持稳定运行，不发生爬行失步或振荡失步的能力。实际上这是个正常运行点或运行方式能否建立起来或离静稳边界多远、静稳储备多大的问题。暂态稳定性问题则是指系统在遭受大干扰—一一般指各种短

6、路故障一后是否能维持在原运行点或过渡到新的运行点稳定运行的能力。其稳定的性质和稳定的极限既与事故前的正常运行点或系统运行方式有关又与故障严重程序和反事故措施有关，且故障通常是随机的。频率稳定通常是指系统突然出现大的有功不平衡后，能否通过调节热备用出力或自动切除部分负荷来维持全系统或解列后的子系统的频率使不降到危险值以下，而在统一频率下稳定运行的问题。电压稳定是指由于无功功率的供需不平衡所引起的部分地区或全系统的电压不维持在正常允许范围稳定运行的问题。远距离输电系统及互联系统如果受电端缺乏足够的无功电源对其毛二}毪行有效的支撑，则在某些正常运行方式下。

7、事故后的运行方式下或动态过程中，由于无功电源的容量或调节能力的变化就会导致地区系统或全系统的电压崩溃。长期以来，国内外的专家、学者对如何保证和提高电力系统的暂态稳定性进行了大量的研究工作，并且至今仍将其作为电力系统方面的一个重要研第2页究课题。特别是我国，由于输电系统建设滞后于电源的建设，高低压电磁环网结构较多，且电网间联系薄弱，从而更易发生暂态稳定性破坏事故。在这种情况下，研究和实现相应的暂态稳定控制措施，不但可以提高系统运行的可靠性，而且可以因传输能力的提高而产生直接经济效益。实际上，如何保证和提高电力系统的暂态稳定性是从多个方面进行考虑的。在系

8、统规划阶段应合理选择发电厂厂址，采用合理的输电方案以及配置相应的保护和自动装置等；在运行管理方面，控制中心对