异步化发电机模拟机组稳态运行特征的研究

针对转子具有两相正交励磁绕组的异步化汽轮发电机模拟机组，利用按状态辨识适应式跟踪迭代控制策略研制的数字式双通道励磁控制装置进行了稳态运行特性试验，结果显示控制性能良好，证实了所提控制策略的现实可行性。     

异步化汽轮发电机励磁系统的一种控制策略

分析了异步化汽轮发电机的励磁控制原理和运行特性，提出状态辨识适应式跟随迭代控制策略，从工程实现的可行性出发，分析并指出构成异步化汽轮发电机双通道自动励磁控制系统应考虑的因素，给出了异步化汽轮电机励磁控制系统的原理结构图。     

同步发电机的自触发励磁控制研究

周期采样策略能够简化同步发电机励磁控制策略的分析与设计,而采样频率是在系统最恶劣的情形下给出的,可能导致不合理的资源分配,将自触发控制策略应用到电力系统发电机励磁控制器的设计,其基本思想是,基于当前或过去的状态测量信息进行下一时刻控制信号的计算,在满足相应控制性能的前提下更新下一个控制序列。仿真结果表明:自触发控制策略能够合理的选择励磁控制器参数对系统进行优化,并且根据系统的实时需求降低系统采样速率;该控制策略极大地降低了处理器的工作负载。     

交流励磁发电机励磁控制系统的设计

从交流励磁发电机的基本原理出发,分析了基于动态同步坐标轴系的双通道励磁控制方法.利用基于高速数字信号处理器的双中央计算单元(CPU)方案,设计实现了交流励磁发电机的励磁控制系统.针对该控制系统的特点,充分利用了数字信号处理器(DSP)的高速运算能力和方便的外设,合理设计了控制系统硬件和励磁控制算法软件,双CPU工作共同实现了交流励磁发电机的双通道解耦励磁控制.通过实验分析,进一步验证了基于动态同步坐标轴系的双通道励磁控制策略.     

基于功角闭环控制的电励磁同步电机矢量控制研究

在分析气隙磁链定向控制的电励磁同步电机矢量控制原理的基础上,提出了一种基于功角闭环控制的矢量控制策略.阐述了功角闭环控制策略的原理,包含功角闭环控制策略给同步电机矢量控制带来的影响以及功角观测模型的构建,并在稳态运行与负载突变2种条件下对控制系统进行了仿真实验.实验结果表明:基于功角闭环控制的矢量控制策略响应速度快、调节时间短.以此控制策略实现的电励磁同步电机按气隙磁链定向的矢量控制具有良好的静、动态运行特性.     

双馈风力发电中基于单周期的双PWM变换器控制策略

分析了基于单周期的PWM控制原理及其相对于传统PWM控制方法的优点,将单周期控制方法运用到双馈风力发电的双PWM励磁变换器中。以输出直流稳定电压作为网侧变换器的控制目标,推导出整流电路中的单周期控制策略;以输出跟随参考控制信号变化的交流励磁电流作为转子侧变换器控制目标,推导出逆变电路中的单周期控制策略。仿真结果证明基于单周期的双PWM励磁变换器一方面可以保证直流母线电压的稳定,另一方面能够快速地为双馈电机转子提供可调节的励磁电流,达到很好的控制效果。     

同步电动机运行过程中的励磁控制技术

对同步电动机励磁强度控制提出了以功率因数调节为主，辅以功角校正方法的控制策略，在稳态情况下，调励磁电流以维持功率因数恒定，保证电机运行效率；在动态情况，一旦稳定性受到威胁，就根据功角对励磁强度进行校正，使电机免遭外扰的冲击，减少失步概率。     

变速恒频风力发电柔性并网及解列控制

根据交流励磁变速恒频风力发电运行的特点,将矢量控制的电网电压定向技术应用在双馈发电机的并网发电上,提出了基于电网电压定向的双馈变速恒频风力发电柔性并网控制策略,即在定子开路或接本地负载的情况下,根据电网电压以及电机转速涮节转子的励磁电流,在变速条件下实现几乎无冲击电流并网及输出有功功率和无功功率的解耦控制,并建立了交流励磁发电机柔性并网及稳态运行的控制模型.对柔性并网及其逆过程解列进行了实验研究,结果验证了控制策略的正确性和有效性.     

基于DSP的参数自适应电机励磁控制系统的实现

在对谐波励磁无刷同步发电机的励磁控制系统进行了综合分析后,设计并实现了一套基于DSP控制的发电机励磁控制系统,对该系统的硬件和软件构成分别作了详细地说明,该系统励磁控制策略采用参数自适应模糊PID控制,对各信号的实时检测采用交流采样方式;该励磁控制系统现场试验的结果证明,系统稳态和暂态性能指标完全符合发电机对励磁系统的要求,并且对各参数量具有很高的测量精度,完全满足各项指标要求。     

双馈风力发电机组协调多目标非线性控制

为平抑双馈风力发电机组额定风速以上的转速和功率波动,基于协调无源性方法,提出一种同时考虑桨距角和转子励磁控制的协调控制策略。首先,在分析风力机特性和双馈感应发电机基本电磁关系的基础上,给出风力发电机组桨距角调节、转子励磁控制的四阶系统非线性模型。特别对风能利用系数进行了关于桨距角的多项式拟合,并对拟合的不确定性建模,确保了模型的准确性。其次,由Lyapunov方法设计前两阶鲁棒控制器,得到桨距角控制输入,再用协调无源性方法设计励磁控制部分,使得整个系统达到反馈无源,既保证了系统的鲁棒性,又保证了整个系统的渐近稳定性。最后,通过仿真验证了控制策略的控制效果,并与其他控制策略进行了比较,验证了该控制策略的有效性。     

异步化汽轮发电机的控制策略

异步化同步发电机可以较好地解决电力系统的无功过剩和稳定问题。为了进一步改善异步化汽轮发电机的动态和暂态性能,采用一种新的控制方法：在动态同步轴系下建立异步化汽轮发电机的励磁控制方程。并同时仿真研究了异步化汽轮发电机在同步轴系和动态同步轴系的控制效果。研究表明,异步化汽轮发电机在动态同步轴系下的动、暂态性能比在同步轴系下有明显的改善。因此,相对于同步轴系而言,动态同步轴系下的控制策略能进一步缩短异步化汽轮发电机的动态过程。     

异步化汽轮发电机的双通道励磁控制

论述了异步化汽轮发电机励磁系统双通道励磁控制器的原理结构和基本模型，分析了各反馈项的控制作用，并确定了各反馈系数的符号。还提出了两种控制算法，通过仿真检验了其控制效果。     

异步化发电机有功和无功调节特性的仿真研究

论述了异步化发电机的双通道励磁控制原理，推导了以转子电流为状态变量的状态方程式及转子运动方程，通过对一台２００ＭＷ异步化汽轮发电机运行特性的仿真计算，研究了异步汽轮发电机的稳态有功、无功（电压）调节特性。     

发电机数学模型的选择对扭振计算的影响

给出了d，q，0坐标系统下1d－1q和1d－2q发电机阻尼绕组数学模型参数计算方法，运用有限元法全面系统地计算了模型中的参数．建立了完整的机电联合仿真模型，开发了相应的扭振计算程序，并在研制的试验台上对其进行了实验验证．运用仿真程序就发电机数学模型的选择对轴系扭振响应计算的影响进行了研究，提出了适于扭振计算的发电机数学模型．     

汽轮发电机同轴度计算机辅助测试

分析了采用四点静态测量汽轮发电机转子同轴度存在的不足；提出了在轴系转动过程中连续测量一周，直接将位移传感器测量的信号输入计算机中进行非线性回归处理，求出轴系的同轴度偏差。并分析了该方法的特点。     

基于最优控制的倒立摆系统

对单级倒立摆系统的平衡控制问题进行了研究.首先建立了系统的数学模型,然后运用线性二次型最优控制策略设计控制器,并进行了仿真研究,最后在实际设备上完成了实时控制实验.仿真和实验结果表明,控制系统具有优良的品质和特性,不仅动态性能和稳态性能好,鲁棒性也很强.     

基于在线学习和ADRC的发电机励磁与汽门系统ANN逆鲁棒控制方法

为提高汽轮发电机组励磁与汽门系统机端电压和功角的控制性能,提出了基于在线学习和自抗扰控制(ADRC)的神经网络逆鲁棒控制方法.首先,将神经网络逆(ANN)与被控励磁汽门系统组成的复合伪线性系统等效为含有扰动的线性系统;然后,基于ADRC,设计了用于在线估计复合伪线性系统状态和扰动的ESO,解决了神经网络逆在线学习时训练样本获取的难题,并在设计的伪控制量中对扰动进行补偿,基于线性系统理论证明了ESO的收敛性并针对励磁子系统和汽门子系统与神经网络逆系统组成的伪线性复合系统分别设计整数阶PID控制器和分数阶PID控制器以实现闭环控制;同时,在离线训练的基础上设计了基于在线梯度方法的神经网络逆在线学习算法,利用李雅普诺夫稳定性理论证明了神经网络逆在线学习的收敛性.最后,以典型的两区域四机系统为例进行数值仿真,与传统的AVR/PSS和基于离线训练的神经网络逆控制方法的比较结果表明所提方法明显提升了电力系统的暂态性能.     

高速开关磁阻发电机励磁参数优化控制

为了提高开关磁阻发电机高速运行时的发电效率,改善整个系统的高速运行性能,提出了一种励磁参数优化策略：以相电流有效值作为励磁参数优化指标,针对开关磁阻电机自身非线性的特点,选取使得相电流有效值最小的开通角和关断角作为优化的励磁参数,并通过曲线拟合手段对这些离散的优化参数进行处理．最后将优化的励磁参数与提出的控制算法相结合,实现了整个发电系统的优化控制．仿真和实验验证表明：该方法易于实现,整个系统不仅具有较高的发电效率,而且在负载突变时呈现出良好的调节特性．