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端电压及功角双重稳定约束鲁棒自适应励磁控制

184    2019-04-28

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作者:迟福建1, 刘聪1, 申刚2, 尚德华2, 田艳华2, 李桂鑫1, 王哲1

作者单位:1. 国家电网天津市电力公司, 天津 300010;
2. 天津天大求实电力新技术股份有限公司, 天津 300384


关键词:非线性控制;端电压及功角稳定;鲁棒自适应控制;参数自适应;励磁系统


摘要:

为实现励磁系统非线性控制的端电压和功角双重稳定约束,基于非线性坐标变换方法,构建励磁系统非线性等价系统模型,采取鲁棒自适应设计方法实现Lyapunov函数构建、参数自适应估计和等价系统耗散稳定控制。在输出功率增加和三相接地故障状态下,对新的励磁控制方法进行仿真测试和分析。仿真结果表明:相对于传统反演鲁棒励磁控制方法,状态变量稳定次数减少50%,端电压和功角稳定时间由0.2 s缩短为0.1 s,端电压始终坚持为额定电压,没有出现电压偏移问题,不确定参数能够在0.05 s内完成估测。研究结果对于提高励磁系统暂态稳定能力和端电压恒定控制精度具有一定意义。


Robust adaptive excitation control with terminal voltage and power angle stabilization double constraint
CHI Fujian1, LIU Cong1, SHEN Gang2, SHANG Dehua2, TIAN Yanhua2, LI Guixin1, WANG Zhe1
1. State Grid Tianjin Electric Power Company, Tianjin 300010, China;
2. Tianjin Tianda Qiushi Electric Power High Technology Co., Ltd., Tianjin 300384, China
Abstract: In order to realize the terminal voltage and power angle stabilization control of the excitation system, the nonlinear equivalent model of excitation system is established based on the nonlinear coordinated transformation. The design of the Lyapunov function, the adaptive estimation of the uncertain parameter and the stabilization dissipation control of the equivalent system are realized by the robust adaptive method. In the output power increasing and three-phase ground fault condition, the new excitation control method is simulated and analysed. Simulation results show, comparing with the traditional back-stepping robust excitation control method, state variables fluctuation times decreased by 50%, the terminal voltage stabilization time reduced from 0.2 sec to 0.1 sec, the terminal voltage kept to be rated value and the voltage deviation isn't appeared, the uncertain parameter estimated in 0.05 second. The research results are important for the improving the excitation system transient ability and guaranteeing the constant of the terminal voltage.
Keywords: nonlinear control;terminal voltage and power angle stabilization;robust adaptive control;parameter adaptive;excitation system
2019, 45(4):129-134  收稿日期: 2018-06-07;收到修改稿日期: 2018-07-20
基金项目: 国家自然科学基金项目(51307184,61273114)
作者简介: 迟福建(1979-),男,内蒙古通辽市人,高级工程师,硕士,研究方向为电力系统测试及非线性控制
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