孤立電網(wǎng)水輪發(fā)電機(jī)組綜合控制器研究.pdf

1、同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)和調(diào)速器是水電廠中十分重要的控制設(shè)備，對于保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行以及電能質(zhì)量起著關(guān)鍵的作用。優(yōu)良的發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)不僅可以保證發(fā)電機(jī)組安全可靠地運(yùn)行，為用戶提供合格的電能，而且能夠有效地改善電力系統(tǒng)靜態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定性。 目前，在研究發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)時(shí)，一般將勵磁控制與調(diào)速控制分別考慮。雖然有集勵磁與調(diào)速于一體的綜合控制器，但也只考慮以單機(jī)——無窮大系統(tǒng)（大電網(wǎng)）為研究對象，即機(jī)組轉(zhuǎn)速或系統(tǒng)頻率恒定不變

2、的情況。本文從孤立電網(wǎng)（小電網(wǎng)）的綜合控制出發(fā)，利用非線性逆系統(tǒng)方法解決機(jī)組轉(zhuǎn)速或系統(tǒng)頻率不斷變化的控制問題。首先根據(jù)發(fā)電機(jī)組運(yùn)動方程推導(dǎo)出單機(jī)帶負(fù)荷情況下的機(jī)組狀態(tài)方程，再運(yùn)用非線性逆系統(tǒng)方法將其表示為可用反饋方法實(shí)現(xiàn)的α-階積分逆系統(tǒng)，并將其補(bǔ)償成為具有線性傳遞關(guān)系的偽線性系統(tǒng)，然后再利用線性最優(yōu)控制理論完成系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)。 借助于MATLAB軟件中的電力系統(tǒng)工具箱對孤立電網(wǎng)進(jìn)行建模、仿真試驗(yàn)，選用所設(shè)計(jì)的綜合控制規(guī)律進(jìn)行仿