包括静态同步补偿器在内的电力系统的稳健稳定

包括静态同步补偿器在内的电力系统的稳健稳定

一、包含静止同步补偿器的电力系统鲁棒镇定(论文文献综述)

王树青[1](2021)在《输入饱和下永磁同步风力发电机的MPPT控制》文中认为永磁同步风力发电机(Permanent Magnet Sychronous Generator,PMSG)作为永磁直驱风力发电系统的核心组成部分,其运行状况的好坏将直接影响到系统的安全稳定运行以及最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)的进程。考虑到永磁同步风力发电机经常工作在复杂多变的条件下,其不可避免的会遇到输入饱和与外部干扰问题。为解决上述问题,本文以具有强耦合、大转动惯量特征的永磁同步风力发电机为研究对象,通过对PMSG系统进行调速、饱和约束下镇定、饱和补偿以及干扰抑制等控制算法的研究,提高PMSG对风电系统最佳转速(期望转速)的跟踪性能以及抗饱和、抗干扰能力,以保证风电系统进行最大功率跟踪过程的安全稳定运行。最后,通过仿真实验对所提控制算法进行验证。具体研究内容如下:1.饱和约束下永磁同步风力发电机的端口受控哈密顿(Port Controlled Hamiltonian,PCH)控制。针对存在输入饱和约束与外部干扰的PMSG系统,首先,在只考虑饱和约束的情况下,提出了一种基于能量平衡形式的PMSG系统的能量整形镇定控制器,实现了对饱和约束下PMSG系统的镇定控制以及期望转速跟踪控制,克服了饱和约束下系统的能量整形障碍问题。然后考虑系统同时存在输入饱和及外部干扰的情况下,在上述镇定控制器设计的基础上充分利用2干扰抑制控制方法,设计了一种PMSG系统的鲁棒控制器,使PMSG系统在饱和约束和外部信号干扰下快速跟踪期望工作点并稳定运行。最后,通过仿真实验,验证了上述两种控制器的运行效果。2.输入饱和下永磁同步风力发电机的协调控制。针对PMSG在最大功率跟踪过程中出现的输入饱和约束问题以及单一控制器无法很好的实现对其转速优化问题,本文提出了一种基于滑模抗饱和控制与PCH控制的协调控制策略。滑模抗饱和控制解决了PMSG系统的输入饱和约束问题,并提高了系统的响应速度。PCH控制提高了系统的稳定性和跟踪的准确性。协调控制策略的协调函数是基于双曲正切函数设计的,通过该协调函数可将滑模抗饱和控制与PCH控制联系在一起,共同实现对PMSG系统的控制。仿真结果表明,该协调控制策略既能实现对PMSG期望转速的跟踪控制,又能解决发电机运行过程中出现的输入饱和问题。

胡美姣[2](2020)在《考虑输出约束的多机电力系统STATCOM非线性控制设计》文中研究说明目前我国经济情况积极向好,发展也越来越快,用电量也随之越来越多,所以电网的规模正在逐渐扩大,电网结构也越来越复杂,基于这种情况下,保证供电的稳定性、电力系统在安全的环境下平稳运行是非常重要的。在多机电力系统中较多采用静止同步补偿器,较多学者研究含STATCOM的多机电力系统的暂态稳定性问题,但在考虑约束的条件下是否还能保持稳定有待研究。本文主要研究的是含STATCOM的多机电力系统,考虑输出约束来设计控制器保证系统稳定运行,研究系统的暂态稳定性,采用backstepping方法和Lyapunov函数法结合,并引进滑模控制、自适应控制、模糊控制等方法来设计控制器,通过仿真分析验证了方法的有效性。具体研究主要包含以下三个方面:(1)假设电力系统在理想的运行状态下,在电力系统正常运行的过程中转速差输出量会有一个允许的变化范围,根据转速差的变化是否在满足要求的范围内来确定电力系统的稳定性。在设计控制器时主要采用backstepping方法,Lyapunov函数法,为了使稳定的效果更好,转速差的波动范围变小,从而引入K类函数,滑模控制来设计改进后的控制器。(2)针对多机电力系统中阻尼系数无法准确测量,设计控制器保证系统的暂态稳定性,采用backstepping方法、Lyapunov函数法、自适应控制方法,设计STATCOM控制器,为了使稳定的效果更好,转速差的波动范围更小,恢复稳定的时间更短,应用改进backstepping方法、滑模控制法,设计优化的约束滑模自适应STATCOM控制器。(3)针对多机电力系统中阻尼系数无法准确测量以及外部干扰的影响,简化控制器设计方法。本设计采用以上控制方法外,引入直接模糊控制的方法设计一种非线性模糊自适应控制器来验证暂态稳定性,达到了较好的效果,在此基础上进行改进,引进K函数,来设计改进非线性模糊自适应控制器使得暂态稳定性的效果更好。

李兵兵[3](2020)在《考虑饱和影响的电力系统广域阻尼控制器设计》文中指出随着我国电力系统规模的不断扩大,区域间的低频振荡影响着电力系统的稳定运行,制约着电网的传输能力,甚至有可能导致电力系统失稳。广域测量技术的发展,使得采用广域信号设计广域阻尼控制器应运而生,相比传统基于本地信号的电力系统稳定器,广域阻尼控制器采用远方机组的反馈信号进行阻尼控制,因此更能有效抑制区间低频振荡。实际上,大多数物理系统中都存在饱和现象,它将全局渐进稳定转化为局部渐进稳定,是控制系统中比较常见的控制约束。如果不考虑饱和问题设计控制器,则会导致执行器的输出与控制器的输出存在差异,进而影响控制系统的动态性能,对电力系统而言,控制器的饱和不仅对电力系统的暂态稳定产生不良影响,还有可能对电力系统产生干扰,影响其静态稳定。因此设计抗饱和补偿器以补偿控制器的饱和环节对维持控制器的性能具有重要的意义,它可以保证控制器即使在发生饱和时,也能够保证系统的稳定。本文围绕电力系统广域阻尼控制器的饱和问题进行了研究,主要研究工作如下:首先建立了电力系统非线性模型然后将其进行线性化,得到系统的线性化状态空间方程,在此基础上考虑饱和环节,建立了考虑饱和影响的电力系统模型。基于留数矩阵法,确定了广域阻尼控制器的安装位置以及选取了合适的广域信号。选取合适的权函数对被控电力系统进行整形,使得整形后系统的开环增益满足期望值,基于鲁棒控制器理论设计广域H∞控制器,提高电力系统阻尼,提升电力系统稳定性能。针对回路成形权函数选取困难的问题,本文采用智能优化算法对权函数进行优化。在传统粒子群优化算法的基础上,为了提高局部和全局的搜索能力,引入了模拟退火算法的操作以及遗传算法的交叉变异操作,进而提出了一种改进粒子群算法,以整形后所期望的系统性能为目标函数,对权函数的参数进行优化设计,通过仿真证明采用本文方法选取的权函数相比传统的权函数选取方法,更能满足期望的性能要求,所设计的控制器具有最优的控制效果,能显着提高系统阻尼。针对控制器的饱和环节,本文基于Lyapunov稳定理论,采用“两步法”设计抗饱和补偿器。在理想情况下设计的线性控制器的基础上,增加了一个抗饱和环节,设计抗饱和补偿器并以控制器发生饱和后的实际输出信号与没有发生饱和时的理想输出信号之间的误差为补偿器的输入,来补偿饱和环节对控制器性能造成的影响。仿真结果表明所涉及的抗饱和补偿器可以有效补偿饱和环节,使得控制器的控制性能与理想控制器性能相差不大,有效提高控制器的控制性能。

邴钰淇[4](2020)在《有源滤波在配网中的应用研究》文中研究表明有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)是一种可以综合补偿电网中谐波、无功和不平衡分量的电力电子装置,是柔性交流输电技术(Flexible Alternating Current Transmission Systems,FACTS)在配电网中的重要应用。并联型有源电力滤波器在负载侧连接有电容器时会出现谐波放大和系统失稳的问题,影响到配电网的安全稳定运行。由于负荷侧的各类功率因数校正电容器、电磁干扰(EMI)抑制电容器和单相电机启动电容器等都会随机接入,给系统的稳定性带来威胁,因此很有必要对这个问题进行深入研究。本文在充分分析传统并联型APF的系统建模和控制器设计基础上,首先对其数学模型进行了改进,弥补了传统闭环传递函数模型不能正确反映并联型APF在负载侧连接有电容器时会出现系统失稳现象的问题。利用改进模型分析了谐波正反馈放大通路,阐述了系统失稳的机理。接着,针对直接电流法复合重复控制数字系统并联APF,利用本文提出的改进模型,将问题分解为“外部电路不稳定”和“复合重复控制器不稳定”两个方面。分析了系统中的各种电气参数和控制器参数对“两个不稳定”的影响,利用分解后的改进模型指导复合重复控制器的比例积分通路参数优化整定和重复控制器校正器优化设计。仿真表明,改进后的直接电流法并联APF系统的稳定性能得到了明显改善。同时,针对间接电流法多比例谐控制器模拟系统并联APF,利用本文提出的改进模型,进行稳定性分析,将s域不稳定主导极点的虚部同MATLAB/Simulink仿真的系统谐振频率相对应,准确地反映系统运行状况。通过优化设计比例谐振控制器的相位补偿器,合理选择不同频段的相位补偿角进行系统镇定。仿真表明,改进后的间接电流法并联APF系统的稳定性能得到了明显改善。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台和以DSP TMS320F28335为核心数字信号处理器的75kVA有源电力滤波系统样机实验平台进行仿真分析与样机实验,证实了并联型有源电力滤波器在负载侧连接有电容器时会出现谐波放大和系统失稳这一现象真实存在,证明了所提出的系统镇定策略的有效性。

李浩洋[5](2019)在《三电平静止同步补偿器IGBT开路故障诊断与容错控制》文中提出静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)是柔性交流输电系统中的重要装置之一,与传统无功补偿装置相比,STATCOM可连续调节无功功率,调节速度更快,运行范围更宽,补偿电流谐波含量更少,因而得到越来越广泛的应用;三电平中点钳位式(3-Level Neutral-Point-Clamped,3LNPC)变换器因具有耐压高、输出电压谐波含量少和结构相对简单等优点,已被广泛应用于中低压、大容量的STATCOM中。电网对安全、可靠运行有着极高的要求,STATCOM发生故障会导致连接点电压闪变,线路功率振荡,给电网带来严重的负面影响。3LNPC变换器由于长时间工作在高电压大电流的环境下,是STATCOM中故障率最高的部分,采取适当的故障诊断和容错控制,保障装置在3LNPC变换器故障后能够继续稳定运行,是提高STATCOM可靠性,进而保证电网稳定运行的有效手段。本文将对3LNPC STATCOM在IGBT开路故障下的实时仿真、故障诊断和容错控制展开理论和实验研究,研究成果对于提高3LNPC STATCOM的可靠性和故障应变能力具有一定的理论意义和实际应用价值。提出了一种基于子模型切换的数学建模方法,建立了 IGBT开路故障情况下容错型3LNPC STATCOM的数字实时仿真模型,为安全高效地进行系统的控制和保护程序的开发奠定了基础。针对故障情况下系统的数学模型无法统一为一个表达式的问题,在详细分析故障对系统运行的影响后,将系统模型分解为三个子模型,并推导出各子模型间的切换条件,实现了故障情况下的系统统一建模。基于dSPACE平台建立了结合“快速控制原型”和“硬件在回路”的数字实时仿真模型,仿真步长缩短至1μs,对比实验表明,数字实时仿真模型与实际系统的相似度达到97.5%以上。针对3LNPC STATCOM的IGBT开路故障诊断问题,提出了一种基于网侧电流残差和均方根值的开路故障诊断方法,具有实时性高、诊断速度快和鲁棒性强的优点。该方法利用归一化电流残差值检测故障发生,定位故障IGBT所在的半桥;进而,通过将网侧电流进行分区,根据故障相电流在分区中的归一化均方根值诊断出具体的故障IGBT。实验结果表明:所提故障诊断算法可在10ms内准确定位故障IGBT位置,并对负载突变具有较强的鲁棒性。针对现有多电平STATCOM故障诊断算法存在的算法设计困难、适用性单一的问题,提出了一种采用复合特征提取和支持向量机的IGBT开路故障诊断方法,算法设计具有标准化,通用化的特点,且诊断准确度较高。该方法结合小波包能量谱法和归一化平均电流法,从频域和时域两方面提取网侧电流的故障特征,选用“一对一”多分类支持向量机,采用交叉验证和网格搜索法,建立了最优参数下的多类故障分类器。实时仿真与半实物仿真的结果表明:所提故障诊断方法的诊断准确度达到96%以上。针对3LNPC STATCOM在IGBT开路故障后的容错控制问题,设计了一种三相四桥臂结构的拓扑重构方案,可对单相和两相桥臂的IGBT开路故障进行拓扑重构,并对拓扑重构后带来的系统拓扑类型较多,导致控制器设计复杂的问题,提出了一种基于动态权重系数有限集模型预测控制的控制器设计方法,简化了容错控制算法,有效平衡了容错后系统直流侧的中点电位,并解决了有限集模型预测控制导致的系统开关频率不稳定问题,实现了开关频率的稳定控制。实验结果表明:所提出的容错控制策略可在故障诊断后无间断完成,容错控制后系统可正常稳定运行。本文针对“实时仿真模型的有效性、故障诊断算法的准确性与实时性、容错控制策略的可行性与稳定性”等提高3LNPC STATCOM装置可靠性的关键问题,以dSPACE实时仿真系统为实验平台,以容错型3LNPC STATCOM在IGBT开路故障情况下的实时仿真、故障诊断与容错控制为研究重点,进行了深入的理论与实验研究,实现了 3LNPC STATCOM在IGBT开路故障情况下的稳定运行,研究结果对于提高一类3LNPC并网变换器的可靠性具有一定的理论指导意义和工程应用价值。

孙崧强[6](2019)在《含静止同步补偿器的电力系统非线性控制方法研究》文中研究表明随着我国互联电网的快速发展和电力电子设备的大量投入,电力系统稳定性问题变得日益突出,提高电力系统稳定性是智能电网建设的关键问题之一。静止同步补偿器(STATCOM)是第三代柔性交流输电系统(FACTS)装置,具有调节范围宽、体积小、反应迅速等优点,在电力系统中装设STATCOM不仅能降低损耗和抑制谐波,而且能提高电力系统的静态和暂态稳定性。而装设STATCOM后,系统的非线性特性和不确定性会影响控制系统的性能,需要对其控制策略进行研究。因此,本文采用非线性控制方法,对包含STATCOM的电力系统非线性协调控制中所存在的不确定参数和扰动影响系统稳定性问题,进行协调控制器的设计。具体研究内容如下:(1)针对发电机励磁与STATCOM协调控制系统由于遭受未知扰动影响系统稳定性的问题,提出了一种发电机励磁-STATCOM模糊滑模非线性协调控制方法(FSMCC)。首先建立了STATCOM与发电机励磁协调控制的数学模型并对其进行精确线性化,然后根据模糊控制理论和滑模控制理论进行控制器的设计,并且通过所设计的一维模糊控制器解决了滑模变结构控制存在的抖振问题。通过MATLAB仿真结果表明:所设计的模糊协调控制器可以很快镇定系统状态变量(驱使发电机功角和电压回到稳态),能有效地改善系统暂态性能。(2)考虑了汽门控制系统在提高系统动态品质方面具有良好的控制效果,建立了STATCOM、发电机励磁、汽轮机调门的非线性数学模型。提出了一种基于逆系统理论和自适应变结构控制的非线性变结构协调控制方法(VSCC),并且利用幂次趋近律结合饱和函数来设计新型趋近律,消除变结构控制存在的抖振问题。通过MATLAB仿真结果表明:所设计的协调控制器相比于发电机励磁-汽轮机调门与STATCOM分开控制遭受扰动后的响应时间短,能有效地提高系统的暂态性能。(3)针对发电机励磁与STATCOM协调控制系统存在的参数不确定性和未知扰动影响系统稳定性的问题,提出了一种基于I&I的STATCOM与发电机励磁非线性反步自适应协调控制方法(BACC)。该方法对非线性协调控制系统不做任何线性化处理,且参数估计律的设计不需遵循传统的确定性等价原理。通过MATLAB仿真结果表明:所设计的BACC相比于传统的反步法能提高系统的暂态特性,可以确保发电机功角、转子角速度、暂态电势等输入变量在所设计控制策略作用下具有良好的动、静态性能,从而提高系统的暂态性能。本论文图26幅,参考文献68篇。

张聪[7](2019)在《考虑输入约束的多机电力系统STATCOM非线性控制设计》文中研究说明社会经济的发展非常迅猛,这使得当前的电力系统和以前相比有了很大的变化,电网变得越来越庞大,结构也变得很复杂。其中,静止同步补偿器是一种应用在交流输电系统当中的并联型电子装置。它在电力系统稳定性提高方面具有重要的作用,因此,针对含STATCOM的多机电力系统设计非线性控制器具有很深的现实意义。本文用两机系统来等值代替两区域互联多机电力系统,研究了含有静止同步补偿器的多机电力系统暂态稳定性问题,并且考虑了在多机电力系统实际应用中,受到各方面物理因素的影响,输入是具有约束的。采用了backstepping非线性控制方法,并且结合了自适应控制、滑模控制控制。下面是主要的研究成果:(1)针对带有STATCOM的多机电力系统,通过加入一个辅助系统和Nussbaum增益函数来解决输入约束问题,首先应用backstepping方法设计输入有界的STATCOM非线性控制器。在上一步的基础上改进backstepping方法,通过加入K类函数来使系统的状态收敛速度更快,振荡幅值更小,从而提高系统的暂态响应性能。(2)在多机电力系统中,考虑参数的不确定性,将传统的backstepping控制方法进行了改进,与浸入与不变自适应控制相结合。设计考虑输入有界的STATCOM自适应控制器。在不同阻尼参数的情况下进行仿真实验来验证次输入有界控制器的有效性。(3)为了进一步增强系统的鲁棒性,引入了滑模控制,将传统backstepping方法、自适应、滑模控制结合在一起,设计出STATCOM自适应滑模控制器。最后应用MATLAB软件对控制器进行仿真验证。

曲延华[8](2018)在《多智体系统一致性研究及其在智能电网分布式控制中的应用》文中研究说明中国国家电网公司于2009年8月发布了《建设统一坚强智能电网综合研究报告》。2015年,电力装备被列入《中国制造2025》十大重点突破发展领域之一。2016年7月,《“十三五”国家科技创新规划》发布的重大工程有:智能电网、大数据、智能制造和机器人等共9项,智能电网是其中之一。由此可知,智能电网行业已经逐步成为国家重点发展领域。至2020年,新能源将有序并网,电网并入风能将超过1.5亿千瓦、水能将超过3200万千瓦、光伏发电将超过2000万千瓦。智能电网必须具备高度的智能化水平以及广泛的分布式,而且能够适应各类清洁能源的灵活接入和错峰调节,满足用户多样化需求。分布式人工智能将是智能电网建设的核心。多智能体系统的协调控制是分布式人工智能研究的热点问题,该研究领域中最基本的问题之一是一致性问题。随着对多智能体系统协同控制研究的不断深入,一致性问题已成为当前的一个研究热点前沿问题。对于智能电网来说,由于大量的间歇式能源、分布式能源和柔性负荷等的接入,智能电网建模变得越来越困难,甚至无法建模或所建模型不可用。另外由智能电网具有即插即用的特点,因而电网必然会存在一些固有的缺陷,这必将会影响电网的稳定运行,严重的会引起电网的崩溃。基于这些难点,本文主要的研究工作如下:(1)针对智能电网的不确定部分,设计了一种内模补偿器;针对异构的电网系统,提出了分布式补偿算法并设计了分布式补偿器。基于内模补偿器以及分布式补偿器给出了一个基于邻居节点信息的状态反馈控制器。证明了分布式协同控制策略可以抑制智能电网外部扰动且能够实现其控制目标。(2)针对智能电网系统状态不可测的情况,设计了一个降阶观测器,并基于观测器给出了分布式动态输出反馈控制器。应用本文算法可使智能电网不可测部分的观测误差快速收敛并趋于零,大大减少了整个智能电网系统的同步时间。(3)提出了一类基于策略迭代的近似动态规划算法(Approximate Dynamic Programming,ADP)的无模型分布式设计方法,其主要优势在于不需要知道系统精确的数学模型,即可达到指定的收敛速度,并给出了其收敛性证明,提高了智能电网系统一致性收敛的速度和精度,同时证明了无模型分布式控制算法可以令智能电网系统跟踪误差严格收敛到零。(4)提出了有限步稳定的近似动态规划算法,首次证明了对于值迭代算法,存在一个有限迭代步使得迭代控制器稳定,其最优问题的性能指标为带有折扣因子的二次型性能指标,并证明了基于该算法智能电网系统的最优控制是稳定的,同时证明了引入折扣因子的优越性。

龚志强[9](2018)在《基于哈密顿方法的电力系统鲁棒控制器设计》文中认为电力系统是一个强非线性、多维、动态大系统。如果电力系统一旦发生稳定性故障,处理不当可能很快影响全系统的稳定性,往往造成大范围、较长时间停电,给国民经济和人民生活造成巨大损失和严重灾害。因此,设计更加先进的控制器来提高电力系统的稳定性已成为当今重要的研究课题之一。本文针对电力系统非线性特性,结合哈密顿函数、无源性、耗散性等理论,提出了哈密顿方法控制器,并且应用在电力系统之中,主要内容包含如下几个方面:首先将提出的哈密顿方法鲁棒控制器运用到带静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)单机无穷大电力系统之中。在整个控制器的设计过程中可以看出控制律对系统起到了增加阻尼的作用,能够维持系统的暂态稳定,最后仿真结果也验证了所设计控制器的有效性;其次是将哈密顿方法鲁棒控制器应用到带有晶闸管控制串联补偿器(Thyristor controlled series compensator,TCSC)单机无穷大电力系统之中。由于该系统模型并不满足哈密顿系统的结构形式,因此需要加入一个预置反馈,使其满足哈密顿系统的基本结构。另外在控制器的设计过程之中可以看出控制律同样起到了增加系统的阻尼作用,从而了维持系统的暂态稳定。最后是将该方法应用到带有汽门开度的单机无穷大电力系统之中。首先是将发电机汽门控制系统转化为哈密顿系统的结构形式,然后再设计控制器,从控制器的设计过程之中可以看出系统的阻尼特性得到改善,从而达到维持系统暂态稳定的目的。在上述三个应用之中,无论是在系统的转换过程,还是在控制器的设计过程,都没有对系统进行线性化处理,从而保留了系统的非线性特性,这样就使得所设计的结果更加符合实际的需要。

赵岩[10](2017)在《含FACTS的多机电力系统非线性鲁棒控制》文中研究说明经济的快速发展促进电力系统发生了巨大变化,电网的规模越来越大,结构也越来越复杂。柔性交流输电系统(Flexible AC Transmission System,FACTS)作为一种高效且灵活地装置,在保证经济效益的前提下,给多机电力系统的稳定运行提供了一种新的调节方式。因而,含FACTS的多机电力系统暂态稳定性问题受到广泛关注。本文基于改进backstepping方法,结合自适应控制、滑模控制以及L2增益干扰抑制理论,分别研究了含STATCOM(static synchronous compensator)、SVC(Static Var Comp--ensator)以及TCSC(Thyristor Controlled Series Compensator)的多机电力系统暂态稳定性问题。主要研究成果概括如下:(1)研究了含STATCOM的多机电力系统暂态稳定性问题。首先,考虑阻尼系数的不确定性,采用改进自适应backstepping方法和滑模控制,设计了非线性鲁棒控制器;然后,综合考虑系统的内外部干扰,采用改进自适应backstepping方法,并结合自适应滑模控制设计一种连续滑模鲁棒项来抑制干扰的影响,设计了非线性鲁棒控制器。(2)在考虑backstepping方法的“系数膨胀”问题的基础上,研究了含SVC的多机电力系统暂态稳定性问题。首先,考虑阻尼系数的不确定性,采用改进自适应backstep--ping方法和自适应滑模控制,设计了非线性鲁棒控制器;然后,进一步考虑系统受到的外部干扰,在改进自适应backstepping方法和自适应滑模控制的基础上,加入滑模控制设计一种鲁棒项来抑制外部扰动的影响,设计了非线性鲁棒控制器。(3)为了提高自适应控制的估计精度,引入了不遵循确定性-等价性原则的浸入与不变(Immersion and invariance,I&I)自适应控制。研究了含TCSC的多机电力系统暂态稳定性问题。首先,考虑阻尼系数的不确定性,应用改进backstepping方法、浸入与不变(I&I)自适应控制和能够抑制“系数膨胀”的自适应滑模控制,设计了非线性鲁棒控制器;然后,进一步考虑系统受到的外部干扰,采用L2增益干扰抑制理论对干扰进行处理,设计了非线性鲁棒控制器。

二、包含静止同步补偿器的电力系统鲁棒镇定(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、包含静止同步补偿器的电力系统鲁棒镇定(论文提纲范文)

(1)输入饱和下永磁同步风力发电机的MPPT控制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
符号说明
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 永磁同步风力发电系统最大功率跟踪及研究现状
        1.2.2 PCH控制研究现状
        1.2.3 协调控制研究现状
        1.2.4 抗饱和控制研究现状
    1.3 本文的研究内容及创新点
第2章 永磁同步风力发电机的PCH建模
    2.1 引言
    2.2 PCH系统理论介绍
    2.3 永磁同步风力发电机的数学建模
        2.3.1 三相静止坐标系下的数学模型
        2.3.2 两相旋转坐标系下的数学模型
    2.4 永磁同步风力发电机的PCH建模
    2.5 本章小结
第3章 饱和约束下永磁同步风力发电机的PCH控制
    3.1 引言
    3.2 饱和约束下永磁同步风力发电机的建模
    3.3 饱和约束下系统的能量整形障碍分析
    3.4 镇定控制器设计
    3.5 鲁棒控制器设计
    3.6 仿真实验与分析
    3.7 本章小结
第4章 输入饱和下永磁同步风力发电机的协调控制
    4.1 引言
    4.2 抗饱和方法设计
    4.3 输入饱和下永磁同步风力发电机的协调控制原理
    4.4 滑模抗饱和控制器设计
    4.5 PCH控制器设计
    4.6 滑模抗饱和与PCH协调控制器设计
    4.7 仿真实验与分析
    4.8 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 未来的工作展望
参考文献
硕士期间承担的科研任务与主要成果
致谢

(2)考虑输出约束的多机电力系统STATCOM非线性控制设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 多机电力系统STATCOM的研究现状
    1.3 多机电力系统STATCOM的控制方法研究
    1.4 本文主要研究内容
2 考虑输出约束的多机电力系统STATCOM滑模控制设计
    2.1 引言
    2.2 系统模型
    2.3 约束非线性STATCOM控制器设计
    2.4 改进约束滑模非线性STATCOM控制器设计
    2.5 仿真结果分析
    2.6 本章小结
3 考虑输出约束的多机电力系统STATCOM自适应控制设计
    3.1 引言
    3.2 系统模型
    3.3 约束自适应STATCOM控制器设计
    3.4 改进约束滑模自适应STATCOM控制器设计
    3.5 仿真结果分析
    3.6 本章小结
4 考虑输出约束的多机电力系统STATCOM非线性模糊控制
    4.1 引言
    4.2 系统模型
    4.3 考虑输出约束的自适应STATCOM鲁棒控制器设计
    4.4 考虑输出约束的改进模糊自适应STATCOM鲁棒控制器设计
    4.5 仿真结果分析
    4.6 本章小结
5 结论
参考文献
致谢

(3)考虑饱和影响的电力系统广域阻尼控制器设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 广域阻尼控制研究现状
        1.2.2 抗饱和补偿器研究现状
    1.3 本文的主要工作
第2章 考虑饱和影响的电力系统模型
    2.1 电力系统线性化模型
        2.1.1 同步发电机数学模型
        2.1.2 励磁系统数学模型
    2.2 饱和的相关定义
    2.3 饱和非线性环节处理
        2.3.1 扇形条件
        2.3.2 线性微分包处理法
    2.4 本章小结
第3章 基于改进粒子群算法的广域H_∞控制器设计
    3.1 线性矩阵不等式概述
        3.1.1 LMI定义
        3.1.2 LMI标准问题
        3.1.3 LMI在控制问题中的应用
    3.2 基于留数矩阵法的广域控制回路选择
        3.2.1 电力系统中的留数指标
        3.2.2 电力系统广域控制回路选择
    3.3 H_∞回路成形控制技术
        3.3.1 H_∞控制原理
        3.3.2 回路成形控制技术
        3.3.3 改进粒子群算法选取权函数
        3.3.4 H_∞控制器设计
    3.4 仿真算例
        3.4.1 系统分析
        3.4.2 广域H_∞控制器设计
        3.4.3 非线性仿真验证
    3.5 本章小结
第4章 基于Lyapunov稳定理论的抗饱和补偿器设计
    4.1 抗饱和控制策略
        4.1.1 抗饱和控制思想
        4.1.2 抗饱和控制的框架
        4.1.3 吸引域分析
    4.2 抗饱和补偿器设计
    4.3 仿真验证
        4.3.1 执行器饱和环节对控制器性能的影响
        4.3.2 考虑饱和影响的广域H_∞控制器
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(4)有源滤波在配网中的应用研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 配电网的现状、发展及面临的挑战
    1.2 柔性交流输电技术在配电网的应用
        1.2.1 柔性交流输电技术
        1.2.2 有源电力滤波器
    1.3 电力电子装置并网的稳定性问题
    1.4 低压配电网电能质量要求(谐波部分)
    1.5 本文的主要工作
2 并联型有源电力滤波器理论基础
    2.1 并联型APF工作原理
    2.2 复合重复控制器
    2.3 APF闭环控制系统传统数学模型和稳定性判据
        2.3.1 APF闭环控制系统传统数学模型
        2.3.2 APF复合重复控制系统等效稳定性判据
    2.4 APF基本仿真研究
    2.5 整流型负载的分析
3 直接电流法并联APF补偿负载电容稳定性问题研究
    3.1 补偿负载电容稳定性问题分析
        3.1.1 问题的提出
        3.1.2 传统APF模型的问题
    3.2 重复控制并联型APF改进数学模型
        3.2.1 改进闭环控制系统模型的建立
        3.2.2 等效稳定性判据推导
        3.2.3 改进模型和稳定性等效判据正确性验证
    3.3 稳定性分析
        3.3.1 谐波电流源对稳定性的影响
        3.3.2 系统失稳机理分析和问题的分解
        3.3.3 外部电路稳定性T(z)
        3.3.4 复合重复控制器稳定性H(z)
    3.4 重复控制APF补偿负载电容器的系统镇定与仿真实验
        3.4.1 外部电路稳定性T(z)的系统镇定
        3.4.2 复合重复控制器稳定性H(z)的系统镇定
        3.4.3 系统镇定策略的仿真验证
4 间接电流法并联APF补偿负载电容稳定性问题研究
    4.1 间接电流法多比例谐振控制并联APF
        4.1.1 间接电流法并联APF系统
        4.1.2 含有相位补偿器的多比例谐振控制器
        4.1.3 间接电流法并联APF系统仿真分析
        4.1.4 间接电流法并联APF补偿负载电容稳定性问题
    4.2 改进建模和稳定性分析
        4.2.1 间接电流法并联APF系统改进建模
        4.2.2 直流母线电压控制的比例积分器后系数k
        4.2.3 间接电流法并联APF系统稳定性分析
    4.3 改进控制策略和系统镇定
        4.3.1 相位补偿器补偿角对系统稳定性的影响
        4.3.2 间接电流法并联APF改进控制策略和系统镇定
        4.3.3 仿真分析与验证
5 样机实验
    5.1 样机实验平台搭建
    5.2 稳定性实验和镇定策略验证实验
        5.2.1 直接电流法复合重复控制并联APF正常工作实验
        5.2.2 直接电流法复合重复控制并联APF补偿并联电容器稳定性实验
        5.2.3 直接电流法复合重复控制并联APF补偿并联电容器镇定策略实验
6 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历及在学期间所取得的科研成果

(5)三电平静止同步补偿器IGBT开路故障诊断与容错控制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外相关工作研究进展
        1.2.1 三电平变换器故障诊断技术
        1.2.2 变换器容错控制技术
        1.2.3 电力电子系统实时仿真
    1.3 本文主要研究内容
2 容错型3LNPC STATCOM故障建模与数字实时仿真
    2.1 引言
    2.2 容错型3LNPC STATCOM的数学建模
    2.3 IGBT开路故障情况下系统的数学建模
        2.3.1 外侧IGBT开路故障情况下系统的数学建模
        2.3.2 内侧IGBT开路故障情况下系统的数学建模
    2.4 基于dSPACE的实时仿真
        2.4.1 数字实时仿真平台的构建
        2.4.2 数字实时仿真模型的建立
        2.4.3 半实物仿真平台构建
        2.4.4 实验结果
    2.5 本章小结
3 基于电流残差与均方根值的IGBT开路故障诊断
    3.1 引言
    3.2 IGBT开路故障情况下系统运行分析
        3.2.1 外侧IGBT开路故障分析
        3.2.2 内侧IGBT开路故障分析
    3.3 故障诊断策略
    3.4 实时仿真实验
        3.4.1 外侧IGBT开路故障诊断
        3.4.2 内侧IGBT开路故障诊断
        3.4.3 故障诊断方法的鲁棒性评估
        3.4.4 开路故障诊断方法比较
    3.5 本章小结
4 基于支持向量机的IGBT开路故障诊断
    4.1 引言
    4.2 IGBT开路故障特征的复合提取
        4.2.1 小波变换
        4.2.2 多分辨率分析
        4.2.3 小波包能量谱
        4.2.4 归一化平均电流法
    4.3 基于支持向量机的故障分类器
        4.3.1 线性支持向量机
        4.3.2 非线性支持向量机
        4.3.3 多分类支持向量机
    4.4 实时仿真实验
        4.4.1 故障诊断流程
        4.4.2 故障特征提取
        4.4.3 支持向量机训练与测试
    4.5 本章小结
5 基于FSC-MPC的3LNPC STATCOM容错控制
    5.1 引言
    5.2 容错型3LNPC STATCOM的拓扑重构
        5.2.1 单相桥臂发生故障的拓扑重构
        5.2.2 两相桥臂发生故障的拓扑重构
    5.3 基于FSC-MPC的容错控制器设计
        5.3.1 容错型3LNPC STATCOM的模型预测控制
        5.3.2 三相三桥臂拓扑的模型预测控制
        5.3.3 三相八开关拓扑的模型预测控制
    5.4 基于动态权重系数的开关频率稳定控制
    5.5 实时仿真实验
        5.5.1 动态权重系数的实验结果
        5.5.2 单相桥臂故障的容错控制结果
        5.5.3 两相桥臂故障的容错控制结果
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介

(6)含静止同步补偿器的电力系统非线性控制方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 STATCOM装置研究现状
        1.3.2 STATCOM与其它电力系统协调控制策略研究现状
    1.4 论文主要研究内容和章节安排
        1.4.1 论文主要研究内容
        1.4.2 章节安排
2 静止同步补偿器的数学模型研究分析
    2.1 STATCOM工作原理
    2.2 STATCOM的数学模型
    2.3 STATCOM与发电机励磁协调控制系统数学模型
    2.4 本章小结
3 发电机励磁与STATCOM模糊滑模非线性协调控制方法
    3.1 引言
    3.2 滑模变结构控制理论
        3.2.1 滑模变结构控制算法基本概念
        3.2.2 滑模变结构设计三要素
        3.2.3 滑模变结构抖振的抑制问题
    3.3 模糊控制理论
        3.3.1 模糊集合
        3.3.2 语言变量
        3.3.3 解模糊
        3.3.4 模糊控制器设计
    3.4 发电机励磁与STATCOM模糊滑模非线性协调控制方法设计
        3.4.1 无穷大系统模型的精确线性化
        3.4.2 控制器设计
    3.5 仿真分析与验证
    3.6 本章小结
4 STATCOM与励磁-汽门开度控制的非线性协调变结构控制方法
    4.1 引言
    4.2 逆系统理论
    4.3 含STATCOM单机无穷大系统模型
    4.4 非线性协调变结构控制器(VSCC)的设计
        4.4.1 含STATCOM的单机无穷大系统模型求逆
        4.4.2 变结构控制器设计及其抖振抑制方法
    4.5 仿真分析与验证
    4.6 本章小结
5 基于I&I自适应算法的STATCOM与发电机励磁鲁棒协调控制方法
    5.1 引言
    5.2 系统浸入与流形不变(I&I)理论
    5.3 耗散系统以及L_2增益理论
        5.3.1 耗散系统的定义
        5.3.2 L_2增益理论
    5.4 反步法理论
        5.4.1 Lyapunov稳定理论
        5.4.2 反步法设计原理
    5.5 系统数学模型
    5.6 非线性协调控制器设计
        5.6.1 参数自适应律设计
        5.6.2 非线性反步自适应协调控制器(BACC)设计
    5.7 仿真分析与验证
    5.8 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢

(7)考虑输入约束的多机电力系统STATCOM非线性控制设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 多机电力系统研究概述
    1.3 静止同步补偿器(STATCOM)概述
    1.4 非线性控制方法在电力系统中的应用
    1.5 本文主要研究内容
2 考虑输入约束的STATCOM非线性控制
    2.1 引言
    2.2 STATCOM的非线性控制器设计
        2.2.1 系统模型
        2.2.2 控制器设计
        2.2.3 仿真结果
    2.3 改进的backstepping控制器设计
        2.3.1 控制器设计
        2.3.2 仿真研究
    2.4 本章小结
3 STATCOM的自适应backstepping控制器设计
    3.1 引言
    3.2 自适应backstepping控制器设计
        3.2.1 自适应估计律设计
        3.2.2 控制器设计
    3.3 仿真研究
    3.4 本章小结
4 基于改进backstepping方法的STATCOM的输入约束控制
    4.1 引言
    4.2 浸入与不变自适应backstepping方法的滑模控制器设计
    4.3 仿真研究
    4.4 本章小结
5 结论
参考文献
致谢

(8)多智体系统一致性研究及其在智能电网分布式控制中的应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 多智能体系统一致性问题的研究发展及现状
    1.3 多智能体系统优化及无模型设计算法的研究发展及现状
    1.4 本文的主要工作
第2章 基于分布式补偿算法的智能电网系统协同输出控制方法
    2.1 引言
    2.2 图论基础知识
    2.3 网络模型
    2.4 基于全状态信息的输出追踪算法
    2.5 仿真实验及结果分析
        2.5.1 智能体仿真实验
        2.5.2 智能电网仿真实验
    2.6 本章小结
第3章 面向智能电网的基于降阶观测器的目标追踪算法
    3.1 引言
    3.2 问题描述
    3.3 分布式动态输出反馈控制方法
        3.3.1 分布式动态状态反馈控制率
        3.3.2 降阶观测器的设计
        3.3.3 基于降阶观测器的动态反馈控制
    3.4 电网仿真实验及结果分析
        3.4.1 实例仿真
        3.4.2 IEEE10机39节点标准测试系统仿真
    3.5 本章小结
第4章 面向无模型智能电网的基于近似动态规划算法的协同控制方法
    4.1 引言
    4.2 问题描述
    4.3 连续时间情形的无模型分布式算法
        4.3.1 具有指定收敛速度的MLQR的解
        4.3.2 基于MLQR的分布式控制算法
        4.3.3 无模型一致性设计
    4.4 离散时间系统的无模型分布式控制算法
        4.4.1 具有指定收敛速度的MLQR的解
        4.4.2 基于MLQR的分布式控制算法
        4.4.3 无模型一致性算法
    4.5 仿真实验
        4.5.1 IEEE10机39节点标准测试系统仿真
        4.5.2 离散时间系统仿真实验
    4.6 本章小结
第5章 基于稳定值迭代的近似动态规划算法的智能电网最优控制
    5.1 引言
    5.2 预备知识
    5.3 有限步稳定的启发式动态规划算法
    5.4 值迭代算法的神经网络实现
    5.5 仿真实验
        5.5.1 智能电网仿真实验
        5.5.2 多智能体仿真实验
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果
致谢
个人简历

(9)基于哈密顿方法的电力系统鲁棒控制器设计(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 电力系统稳定研究的背景与意义
    1.2 电力系统控制方法的发展概况
    1.3 本文研究的主要内容
第2章 基于哈密顿方法鲁棒控制器的设计
    2.1 非线性理论基础知识
        2.1.1 稳定性的判定条件
        2.1.2 耗散性判定条件
        2.1.3 无源性设计基础
        2.1.4 能量存储函数的设计方法
    2.2 哈密顿系统介绍
    2.3 哈密顿系统鲁棒控制器的设计
    2.4 本章小结
第3章 STATCOM鲁棒控制器设计
    3.1 含有STATCOM系统模型和控制器设计
        3.1.1 系统模型的建立
        3.1.2 控制器设计
    3.2 仿真研究
    3.3 本章小结
第4章 TCSC鲁棒控制器设计
    4.1 含有TCSC系统模型和控制器设计
        4.1.1 系统模型的建立
        4.1.2 控制器设计
    4.2 仿真研究
    4.3 本章小结
第5章 发电机汽门开度鲁棒控制器设计
    5.1 含有汽门开度的系统模型和控制器设计
        5.1.1 系统模型的建立
        5.1.2 控制器设计
    5.2 仿真研究
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文

(10)含FACTS的多机电力系统非线性鲁棒控制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的意义
    1.2 FACTS概述
        1.2.1 FACTS产生背景
        1.2.2 FACTS类型
        1.2.3 FACTS技术的优越性
    1.3 多机电力系统研究概述
    1.4 非线性控制方法在FACTS控制中的应用
    1.5 本文主要研究内容
2 含STATCOM的多机电力系统非线性鲁棒控制
    2.1 考虑参数不确定的STATCOM自适应backstepping滑模控制
        2.1.1 系统模型
        2.1.2 STATCOM自适应backstepping滑模控制器设计
        2.1.3 仿真研究
    2.2 考虑内外部干扰的STATCOM自适应backstepping鲁棒控制
        2.2.1 系统模型
        2.2.2 STATCOM自适应backstepping鲁棒控制器设计
        2.2.3 仿真研究
    2.3 本章小结
3 含SVC的多机电力系统非线性鲁棒控制
    3.1 考虑参数不确定的SVC改进自适应backstepping滑模控制
        3.1.1 系统模型
        3.1.2 SVC改进自适应backstepping滑模控制器设计
        3.1.3 仿真研究
    3.2 考虑内外部干扰的SVC改进自适应backstepping鲁棒控制
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 SVC改进自适应backstepping鲁棒控制器设计
        3.2.3 仿真研究
    3.3 本章小结
4 含TCSC的多机电力系统非线性鲁棒控制
    4.1 考虑参数不确定的TCSC浸入与不变自适应backstepping滑模控制
        4.1.1 系统模型
        4.1.2 TCSC浸入与不变自适应backstepping滑模控制器设计
        4.1.3 仿真研究
    4.2 考虑内外部干扰的TCSC浸入与不变自适应backstepping鲁棒控制
        4.2.1 系统模型
        4.2.2 TCSC浸入与不变自适应backstepping鲁棒控制器设计
        4.2.3 仿真研究
    4.3 本章小结
5 结论与展望
参考文献
攻读硕士期间参与科研及发表学术论文情况
致谢

四、包含静止同步补偿器的电力系统鲁棒镇定(论文参考文献)

  • [1]输入饱和下永磁同步风力发电机的MPPT控制[D]. 王树青. 曲阜师范大学, 2021(02)
  • [2]考虑输出约束的多机电力系统STATCOM非线性控制设计[D]. 胡美姣. 辽宁工业大学, 2020(03)
  • [3]考虑饱和影响的电力系统广域阻尼控制器设计[D]. 李兵兵. 东北电力大学, 2020(01)
  • [4]有源滤波在配网中的应用研究[D]. 邴钰淇. 浙江大学, 2020(11)
  • [5]三电平静止同步补偿器IGBT开路故障诊断与容错控制[D]. 李浩洋. 大连理工大学, 2019(08)
  • [6]含静止同步补偿器的电力系统非线性控制方法研究[D]. 孙崧强. 西安工程大学, 2019(02)
  • [7]考虑输入约束的多机电力系统STATCOM非线性控制设计[D]. 张聪. 辽宁工业大学, 2019(08)
  • [8]多智体系统一致性研究及其在智能电网分布式控制中的应用[D]. 曲延华. 东北大学, 2018(01)
  • [9]基于哈密顿方法的电力系统鲁棒控制器设计[D]. 龚志强. 黑龙江大学, 2018(08)
  • [10]含FACTS的多机电力系统非线性鲁棒控制[D]. 赵岩. 辽宁工业大学, 2017(06)

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包括静态同步补偿器在内的电力系统的稳健稳定
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