基于多层分散结构的电力系统励磁控制协调

论文摘要

本文在研究大系统控制理论的基础上,仔细分析了大系统分散控制和递阶控制优缺点,同时对电力系统分散控制的发展以及现状有了全面、细致的把握。随后,针对电力系统,把大系统设计和优化中“多级递阶结构”的“分解-协调”算法作了相应地改进,即改变了总体上两层控制结构中下层控制层的控制结构以及建立数学模型的方法,从而能够提出了一种新的控制结构和新的“分解-协调”算法,并做了初步研究。本论文提出了这样的控制结构,即在电力系统分散协调控制的基础上加入一个协调层,形成递阶结构,协调下层控制器,实现电力系统励磁控制器协调的优化。将该“分解-协调”算法应用于三机系统验证后,结果表明,此控制结构和新的算法对于电力系统低频振荡的抑制有较好的作用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章引言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 大系统理论的思想及方法
• 1.2.1 大系统的结构理论
• 1.2.2 大系统的控制理论
• 1.2.3 大系统理论的思想和方法
• 1.3 电力系统分散控制理论的发展
• 1.3.1 基于线性控制理论的分散控制方法
• 1.4 “多级递阶结构”的“分解—协调”算法
• 1.5 多层分散结构
• 1.6 本文的主要工作
• 第二章 多层分散结构的提出以及相应算法的改进
• 2.1 具有可选择控制结构的大系统分散协调控制
• 2.1.1 矩阵迹对对角块矩阵的求导法则
• 2.1.2 可选择控制结构的部分输出量反馈最有分散协调控制
• 2.1.3 Levine-Athans 方程组的解
• 2.1.4 初始稳定的分散控制反馈增益矩阵 KD（0）的求法
• 2.1.5 矩阵李雅普诺夫方程的求解方法
• 2.2 多级递阶结构的“分解—协调”算法的改进
• 2.3 本章小结
• 第三章 实例验证
• 3.1 系统数学模型的建立
• 3.2 三机系统及其计算结果
• 3.2.1 发电机及其励磁参数
• 3.2.2 计算结果
• 3.2.3 系统的动态响应仿真
• 3.3 新英格兰十机系统及其计算结果
• 3.3.1 计算结果
• 3.3.2 系统的动态相应仿真
• 3.4 本章小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况