同步发电机准同期并列行为控制模型

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1、学兔兔www.xuetutu.com第4期(总第185期)机械工程与自动化NO．42O14年O8月MECHANICALENGINEERING＆AUT0MAT10NAug．文章编号：1672—6413(2014)04—0160—02同步发电机准同期并列的行为控制模型陈至坤，童囡，王福斌(河北联合大学电气工程学院，河北唐山063009)摘要：构建了适合同步发电机准同期并列的控制体系结构，采集发电机输出端电压、电流信号，基于有限状态机原理，将断路器合闸时刻控制目标逐层分解为控制任务、控制行为及控制动作。将断路器两端电压差、频率差及相角差信息作为

2、断路器状态转换的驱动事件，自主实现同步发电机的准同期并列行为控制目标。关键词：同步发电机；准同期并列；有限状态机；行为控制中图分类号：TM341：TM31文献标识码：A0引言角差也处在时刻变动中。如何综合考虑电压差、频率为确保电力系统的安全、可靠运行，防止同步发电差运行参数，在相角差接近零时，实现断路器的合闸自机与电网并列或电网间并列时对电网系统造成冲击，主控制，是建立准同期自动并列控制体系结构的关键。准确控制同步发电机的自动并列时刻具有十分重要的结合同步发电机并列参数调节经验和准同期并列的逻现实意义。在电力系统可靠运行方面，同步发电机的

3、辑规则，确定采用反应式准同期并列行为控制体系，将自动并列一直是国内外研究的重点方向之一。传统的信号采集、条件仲裁、任务规划、行为动作分解、模糊控自动并列控制装置虽然能减小发电机组投入电网运行制等环节结合起来，形成具有智能决策的控制体系结时的冲击电流，但并列时刻难以精确控制，导致发电机构，如图1所示。组投入电网运行时对电网系统造成冲击。FSM目标、任务规划发电机组的并列应满足电压差、频率差及相角差的要求，理想的并列条件为机组电压相量与系统电压神经网络仲裁判别——FsM行为动作分解相量的状态量参数相等，即电压幅值、电压角频率及初相角3个状态量

4、分别相等口]。在发电机组与电网间准同期并列模糊控制算法实现并列时，应调节这3个状态量，并在最佳时机合闸并网。本课题正是在这一背景下提出了基于行为控制合闸动作执行器的同步发电机自动并列控制方法，根据电压幅值、电压角频率及初相角这些状态参数进行合闸时机的自主判待并发电机组断，进而实现自主合闸行为控制。1准同期并列的控制体系结构图l准同期并列行为控制体系结构行为自主控制的控制结构方式目前有3种基本形准同期并列行为控制系统采集的运行参数主要有式：慎思控制结构、反应控制结构和混合控制结构。慎断路器两端的电压差、断路器两端电压向量的角频率思控制结构具

5、有一定的智能性，但结构模块间是顺序差和相角差，将这些信号作为神经网络仲裁判断的输执行的，每次操作重复执行规划、决策、执行各步骤，导入特征量，将预报结果作为有限状态模型任务规划、动致对环境事件响应能力差；反应控制结构实时性较好，作分解的决策依据，进而控制同步发电机准同期合闸按任务和行为分类，将特定目标任务分解为简单的并执行机构，对合闸时刻进行控制，稳定并列时刻。行响应的行为、动作；混合控制结构综合了上述两种体2准同期并列参数及并列逻辑系结构的优点，结合了全局目标规划与反应式任务执准同期并列控制体系以有限状态机为架构实现，行，使系统具备了基于

6、行为的实时性和基于功能的目有限状态机是自动机理论的分支，通过事件驱动方式标把握能力。实现状态转移。有限状态机由要完成的特定目标下的准同期并列过程中的电压差、频率差参数的变化若干状态及状态间的触发事件、转移条件等构成，可用都可造成并列时刻的波动，断路器两端电压向量的相来实现复杂的逻辑控制功能。收稿日期：2013—12—03；修回日期：2014—02—18作者简介：陈至坤(1961一)，男，河北景县人，教授，在读博士，主要从事检测控制技术、计算机层析成像技术研究。学兔兔www.xuetutu.com2014年第4期陈歪坤，等：同步发电机准同期

7、并列的行为控制模型·161·同步发电机准同期并列控制原理如图2所示。的准同期并列状态流程如图4所示，其中，s0为初始图3为同步发电机准同期并列控制逻辑关系。从状态，s1为合闸时刻正常，S2为合闸时刻提前，S3为图3中看出，只有检测的电压差、频率差都满足并列条合闸时刻滞后。件，同时生成规定的越前相角时才能发出合闸信号。当检测的电压差不满足并列条件时，调节发电机的励磁电流，改变发电机端输出电压，使两电压的差值小于规定允许值；当检测的频率差不满足并列条件时，需调节发电机输入的动力元素，调节发电机的转速，使发电机的频率接近于系统频率；按恒定越前相

8、角准同期提前量值检查并列条件，相角差近于0时发出合闸信号l_3“J。图4准同期并列状态流程系统在初始状态SO下，当系统触发条件E1满足时，意味着准同期并列的与门输入条件满足，系统由初始状态进入