微分代数模型可控制动电阻与励磁系统多指标非线性控制.pdf

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1、第43卷第16期电力系统保护与控制V01．43NO．162015年8月16曰PowerSystemProtecfionandControlAug．16，2015微分代数模型可控制动电阻与励磁系统多指标非线性控制李啸骢，郑涛，梁志坚，徐俊华(广西大学电气工程学院，广西南宁530004)摘要：针对微分代数模型的水轮发电机组可控制动电~R(ThyristorControlledBrakingResistor，TCBR)与励磁系统进行多指标非线性扰动解耦控制律设计。微分代数模型多指标非线性设计方法(DiferentialAlgebraicSystemMulti．In

2、dexNonlinearControl，DASMINC)将输出函数选取为系统关键变量线性组合的形式，通过扰动解耦设计，借助哈特曼．格鲁勃曼(Hartman．Grobman)定理，适当选取输出函数参数矩阵配置微分代数模型闭环系统平衡点处特征根位置，使系统获得优良控制性能。仿真结果表明该方法控制的TCBR与发电机励磁系统能大幅提高水电站输电系统暂态稳定性，抗扰能力强，且能很好协调各状态量的动、静态性能。关键词：可控制动电阻；发电机励磁；微分代数模型；多指标非线性控制；暂态稳定Multi·indexnonlinearcontrolforTCBRandgenerat

3、orexcitationbaseddiferentialalgebraicmodelLIXiaocong，ZHENGTao，LIANGZhijian，XUJunhua(SchoolofElectricalEngineering，GuangxiUniversity,Nanning530004，China)Abstract：Amulti-indexcoordinatedcontrolmethodbasednonlineardiferentialalgebraicmodelforsinglemachineinfinitebuspowersystemwiththyr

4、istorcontrolledbrakingresistor(TCBR)isproposed．Bymeansoftheorem，diferentialalgebraicsystemmulti—indexnonlinearcontrol(DASMINC)designmethodCanreassigntheclosed—loopsystemeigenvaluesoflinearapproximatesystemtothenonlineardiferentialalgebraicsystemviaappropriatelyselectingoutputfuncti

5、onparametermatrix．Therefore，thesystemcanaccesstogoodcontrolperformanceand~ronganti-interferenceability．SimulationresultsshowthatTCBRandgeneratorexcitationsystemcontrolledbythisproposedmethodcansignificantlyimprovepowersystemtransientstabilitylimitationandefectivelycoordinatethedyna

6、micandthesteady-stateperformancesofthesystem．ThisworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51267001)．Keywords：thyristorcontrolledbrakingresistor(TCBR)；generatorexcitation；diferentialalgebraicmodels；multi-indexnonlinearcontrol；transientstability中图分类号：TM712文献标识码：A文章

7、编号：1674-3415(2015)16—0001．07开关动作慢，不能快速、灵活投切，无法达到控制0引言性能要求和有效阻尼系统振荡。提高电力系统暂态稳定的措施，一般首先考虑晶闸管控制的制动电阻(TCBR)作为一种新型减少扰动后发电机机械功率和电磁功率的差额，电FACTS设备，其制动电阻的大小连续可调。不但在气制动和强行励磁是其中重要的手段LlJ。传统水轮输电线路发生故障后能快速投入，起到提高发电机发电机组电气制动采用的是机械开关对发电机机端暂态稳定极限的作用，而且可以通过连续调控接入水电阻进行投切，对投切时间的控制属于离散控制，电阻的大小来及时地调控发电机

8、的电磁功率，以有这方面的研究国内外都取得了一定成果[