基于dmc汽轮发电机转速与端电压综合控制仿真研究

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1、第38卷第3期华北电力大学学报VoL38．No．32011年5月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityMay，2011基于DMC的汽轮发电机转速和端电压综合控制仿真研究林丽君，王东风，任翠蕾(华北电力大学控制与计算机工程学院，河北保定071003)摘要：励磁控制系统有利于提高输电系统的微动态稳定性及改善动态品质，但效果受限于强行励磁顶值倍数与励磁电流上升速度。仅通过控制发电机的磁场，并不能大幅度提高系统的暂态稳定极限。研究表明，快速汽门调速控制能够克服励磁控制的不足。另外，汽轮发电机组的汽门调节回路和励磁调节回路之间存在交连耦舍。因此，汽轮发电

2、机组需要进行汽门与励磁相协调的多变重控制，且控制系统应有充分的抗干扰能力。利用改进的动态矩阵控制设计汽轮发电机组转速和端电压的综合控制器，其结构简单，控制效果良好，抗干扰性强。关键词：转速控制；励磁控制；多变量控制；改进的动态矩阵控制中图分类号：TM61文献标识码：A文章编号：1007—2691(2011)03—0100—06Simulationandresearchofturbogenerator’SspeedandterminalvoltageintegratedcontrolbasedonDMCLINLi—jun，WANGDong—feng，RENCut—lei(SchoolofCo

3、ntrolandComputerEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Excitationcontrolsystemhasasignificanteffectforimprovingthemicro—dynamicstabilityanddynamicsta—bilityoftransmissionsystem，butitislimitedbyrisevelocityofexcitationcurrentandtopvaluemultipleofexcitationforce，j

4、ustbycontrollingthegeneratorfieldcannotsubstantiallyimprovethesystemtransientstability．Studieshaveshownthatfastvalvecontrolcanovercometheshortageofexcitationcontro1．Thesteamvalveregulationloopandfieldexcitationregulationloopofasteam—turbinegeneratorsetaretightlycoupled．Therefore，asteam—turbinegene

5、ratorsetneedsmuhivariablecoordinatedcontro1ofsteamvalveandfieldexcitation．andthecontrolsystemshouldexhibitade—quateanti-jammingcapability．Inthispaper，animproveddynamicmatrixcontrolisuseddirectlyinthedesignofgen—eralcontrollertOdecouplethespeedandterminalvoltageofasteam—turbinegeneratorset，whichhas

6、simplestructure，excellenteffectandstronganti—interference．Keywords：speedcontrol；excitationcontrol；muhivariablecontrol；improveddynamicmatrixcontrol定极限和系统小干扰下的动态品质，而且可有效0引言提高发电机及其相联的电力系统的技术经济指标。但是，由于受到强行励磁顶值倍数和励磁电流上励磁控制系统作为同步发电机的重要组成部升速度的限制，仅从励磁控制方面人手，远距离分，其直接影响发电机的运行特性。励磁控制系输电系统的暂态稳定极限并不令人满意。统的主要任务

7、，即并网前自动维持发电机机端电汽门调速系统影响电力系统机电瞬时过程。压恒定，并网后合理分配机组间的无功功率，以如果快速汽门开度控制良好，能够大幅度地提高提高同步发电机并列运行的稳定性。优良的励磁系统暂态稳定极限并显著地改善系统大干扰下的控制系统不仅能显著地提高输电系统的微动态稳动态响应。因此，调速系统的特性不仅影响系统频率和发电机有功功率的调整，而且对电力系统暂态稳定和异步运行影响极大⋯。因此，在电力收稿日期：2011—