基于滑模变结构控制余热发电机机组励磁控制研究

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1、第43卷第6期电力系统保护与控制vo1．43No．62015年3月l6日PowerSystemProtectionandControlMar．16．2015基于滑模变结构控制的余热发电机机组励磁控制研究赵辉，王亚菲，王红君，岳有军(1．天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室(天津理工大学)，天津300384；2．天津农学院，天津300384)摘要：水泥生产过程中会产生大量中低温余热，利用余热发电是水泥生产企业节能的重要手段。为维持余热发电系统的电能稳定，以单机无穷大电力系统为例，建立余热发电机组励磁系统数学模型，设计基于指数型终端滑模变结构控

2、制理论的同步发电机励磁控制器。针对电力系统中三相短路和三相断路故障利用Matlab进行时域仿真，与采用快速终端滑模变结构控制的仿真结果进行对比分析，仿真结果表明该指数型终端滑模变结构励磁控制系统具有更好的适应性及稳定性。关键词：余热发电；励磁控制系统；汽轮发电机；指数型终端滑模变结构控制；时域仿真StudyofwasteheatpowergenerationunitsexcitationcontrolbasedonslidingmodevariablestructurecontrolZHAOHui一，WANGYafei，WANGHongjun

3、，YUEYoujun(1．TianjinKeyLaboratoryofControlTheory&ApplicationsinComplicatedSystem，TianjinUniversityofTechnology,Tiain300384，China；2．TianjinAgriculturalUniversity,Tianjin300384，China)Abstract：Muchmediumandlowtemperaturewasteheatisproducedinthecementproductionprocess，andusingw

4、asteheatpowergenerationisanimportantmeansofenergysavingofcementproductionenterprises．Inordertokeepthepowerstabilityofthewasteheatpowergenerationsystem，takingasinglemachineinfinitebuspowersystemasanexample，amathematicalmodelofwasteheatgeneratorexcitationsystemisestablished，a

5、ndtheexcitationcontrollerofsynchronousgeneratorisdesignedbasedontheexponentialterminalslidingmodevariablestructurecontroltheory．Forthethree—phaseshortcircuitandthree-phasecircuitbreakerfaultofthepowersystem，timedomainsimulationisperformedbyMrLAB，showingthatexponentialtermin

6、alslidingmodevariablestructurecontrolsystemhasbetteradaptabilityandstabilitycomparedwiththefastterminalslidingmodevariablestructurecontrolsimulationresult．Keywords：wasteheatgenerating；excitationcontrolsystem；steamturbinegenerator；exponentialterminalslidingmodevariablestruct

7、urecontrol；time．domainsimulation中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1674—3415(2015)06—0008—06基于局部线性化的设计方法，不能精确控制，因此上0引言述控制方法都没有达到很好的控制效果。随着非线性随着水泥厂余热发电并网的实施，保证余热发控制理论的发展，各种智能控制器[72J和非线性控制电系统电能稳定的重要性日益凸显，电能波动会影器[13-17]相继被提出。由于智能控制在稳定性和参数整响水泥厂用电设备的正常运行，而发电机励磁控制定方面都有待完善，使得各种非线性控制具有更大的是提高电力系

8、统稳定性的有效措施之一。发展空间，而一般的非线性励磁控制没有很好的抗扰励磁控制器是随着控制理论和技术的发展而诞动的能力，不能满足余热发电的工作环境。生的，从单变量P