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(mén)開(kāi)度系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì) 17
2.1 基于Backstepping方法的主汽門(mén)非線(xiàn)性控制器設(shè)計(jì) 18
2.1.1 主汽門(mén)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(mén)非線(xiàn)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(mén)非線(xiàn)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(xiàn)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(mén)控制系統(tǒng)模型 36
2.3.2 全程汽門(mén)非線(xiàn)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(xiàn)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(mén)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) 63
3.2.1 勵(lì)磁-汽門(mén)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(mén)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(mén)開(kāi)度系統(tǒng)的切換控制器設(shè)計(jì) 80
4.1 汽門(mén)的切換控制 80
4.1.1 汽門(mén)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(mén)切換控制 92
4.2.1 勵(lì)磁-汽門(mén)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(mén)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制 102
4.3.1 勵(lì)磁-汽門(mén)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(xiàn)性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 114
5.2 SVC系統(tǒng)的非線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(wèn)題描述 157
7.3 STACOM單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)的非線(xiàn)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