目錄
前言
1 緒論 1
1.1 電力系統(tǒng)概述 1
1.1.1 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng) 2
1.1.2 水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng) 3
1.1.3 汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng) 4
1.1.4 FACTS控制 6
1.1.5 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) 7
1.2 電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制 7
1.3 控制方法及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 9
1.3.1 穩(wěn)定控制方法 9
1.3.2 擾動(dòng)抑制方法 15
2 發(fā)電機(jī)汽門開度系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì) 17
2.1 基于Backstepping方法的主汽門非線性控制器設(shè)計(jì) 18
2.1.1 主汽門控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立 18
2.1.2 基于Backstepping方法的主汽門非線性自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì) 20
2.1.3 仿真分析 22
2.2 基于Minimax方法的主汽門非線性擾動(dòng)抑制控制器設(shè)計(jì) 26
2.2.1 控制目標(biāo) 27
2.2.2 非線性擾動(dòng)抑制控制器設(shè)計(jì) 28
2.2.3 仿真分析 33
2.3 汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組全程大擾動(dòng)抑制控制器設(shè)計(jì) 36
2.3.1 全程汽門控制系統(tǒng)模型 36
2.3.2 全程汽門非線性大擾動(dòng)抑制控制器設(shè)計(jì) 37
2.3.3 仿真分析 42
3 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì) 50
3.1 勵(lì)磁系統(tǒng)的非線性擾動(dòng)抑制控制器設(shè)計(jì) 50
3.1.1 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)模型 50
3.1.2 擾動(dòng)抑制控制器設(shè)計(jì) 52
3.1.3 仿真分析 55
3.2 勵(lì)磁-汽門協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) 63
3.2.1 勵(lì)磁-汽門協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 64
3.2.2 勵(lì)磁-汽門擾動(dòng)抑制協(xié)調(diào)控制器設(shè)計(jì) 66
3.2.3 仿真分析 71
4 勵(lì)磁和汽門開度系統(tǒng)的切換控制器設(shè)計(jì) 80
4.1 汽門的切換控制 80
4.1.1 汽門切換控制模型的建立 80
4.1.2 擾動(dòng)抑制控制器的設(shè)計(jì) 81
4.1.3 切換律的設(shè)計(jì) 86
4.1.4 仿真分析 87
4.2 勵(lì)磁-汽門切換控制 92
4.2.1 勵(lì)磁-汽門切換控制模型的建立 92
4.2.2 擾動(dòng)抑制控制器的設(shè)計(jì) 93
4.2.3 切換律的設(shè)計(jì) 98
4.2.4 仿真分析 99
4.3 考慮狀態(tài)和輸入約束的勵(lì)磁和汽門系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制 102
4.3.1 勵(lì)磁-汽門協(xié)調(diào)控制模型的建立 102
4.3.2 擾動(dòng)抑制控制器的設(shè)計(jì) 102
4.3.3 切換律的設(shè)計(jì) 109
4.3.4 仿真分析 109
5 基于參數(shù)重構(gòu)的SVC系統(tǒng)的擾動(dòng)抑制控制 113
5.1 SVC非線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 114
5.2 SVC系統(tǒng)的非線性魯棒控制器設(shè)計(jì) 115
5.2.1 控制目標(biāo) 115
5.2.2 基于參數(shù)重構(gòu)的自適應(yīng)擾動(dòng)抑制控制器設(shè)計(jì) 116
5.3 仿真分析 122
5.3.1 負(fù)荷功率擾動(dòng) 123
5.3.2 輸電線路短路故障 129
6 基于Hamilton方法的TCSC系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì) 136
6.1 Hamilton控制方法 137
6.1.1 Hamilton系統(tǒng) 137
6.1.2 基于Hamilton系統(tǒng)的Minimax擾動(dòng)抑制控制器設(shè)計(jì)方法 138
6.2 TCSC系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 139
6.3 TCSC自適應(yīng)擾動(dòng)抑制控制器設(shè)計(jì) 140
6.3.1 TCSC系統(tǒng)Hamilton模型的建立 141
6.3.2 自適應(yīng)Minimax擾動(dòng)抑制控制器的設(shè)計(jì) 143
6.4 仿真分析 147
6.4.1 負(fù)荷功率擾動(dòng) 148
6.4.2 輸電線路短路故障 150
7 基于I&I方法的STATCOM系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì) 154
7.1 浸入和不變穩(wěn)定理論 154
7.2 系統(tǒng)模型與問題描述 157
7.3 STACOM單機(jī)無窮大系統(tǒng)的非線性自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì) 158
7.3.1 選取目標(biāo)系統(tǒng) 158
7.3.2 選取浸入映射 158
7.3.3 確定流形 160
7.3.4 設(shè)計(jì)控制器 160
7.4 仿真分析 162
8 STATCOM系統(tǒng)的數(shù)字化控制電路設(shè)計(jì) 165
8.1 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 165
8.2 主電路與各子電路設(shè)計(jì) 167
8.2.1 主電路的設(shè)計(jì) 167
8.2.2 采集電路的設(shè)計(jì) 170
8.2.3 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 172
8.2.4 保護(hù)及輔助電路的設(shè)計(jì) 177
參考文獻(xiàn) 182