基于Hamilton函数的多机电力系统控制策略研究

摘要

如今国家的安全、经济的发展与社会的和谐进步都与电力系统的安全运转有着密不可分的联系，两者相互影响并且相辅相成，一旦电网失稳将会对人们的正常生产和生活造成巨大的影响。目前，我国的电力系统迎来了一个全新的发展阶段，对经济发展的各个行业起着决定性的作用，在人们的日常生活中有着无法取代的作用。
　　本文首先针对多机电力系统存在扰动和参数不确定的情况下，基于Hamilton模型的自适应H∞控制问题进行了研究。考虑控制传输过程中的时间滞后影响，建立了含控制时滞的Hamilton模型。选择Lyapunov-Krasovskii函数得到使系统渐近稳定的控制器。该控制器不仅实现了对含有时滞的非线性系统的稳定控制，而且对外部扰动具有抑制能力，对系统参数摄动具有自适应能力。双机电力系统的仿真结果验证了控制器的有效性。
　　考虑到电力系统中多机系统同时镇定的问题正在日益突出，在上述研究基础上，本文又研究了双馈感应风力发电机组在既有外部干扰又有结构参数不确定的情况下，基于Hamilton函数的自适应H∞协同镇定问题，使多机闭环系统能够全局稳定且输出同步。首先建立双馈风电机组的Hamilton模型，采用预反馈将其表示为耗散Hamilton系统，再考虑既有外部干扰又有结构参数不确定的情况，设计一种输出反馈+自适应干扰抑制的同步控制器，使得风电机组能够保持协同运行。该控制器不仅实现了对含有参数摄动的发电机组非线性系统的自适应稳定控制，而且对外部扰动具有抑制能力。两机风电机组的仿真结果验证了控制器的有效性。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1课题背景及研究意义

1.2电力系统的结构及其稳定性

1.3电力系统非线性控制

1.4基于Hamilton方法的电力系统控制

1.5课题研究的主要内容

第2章 同步发电机与双馈发电机数学模型

2.1引言

2.2具有励磁控制的同步电机数学模型

2.3典型双馈式风力发电机组数学模型

2.4本章小结

第3章 考虑控制时滞和参数不确定的多机电力系统自适应H∞控制

3.1引言

3.2多机电力系统模型及其Hamilton模型建立

3.3考虑控制时滞的自适应H?控制

3.4仿真研究

3.5本章小结

第4章 双馈感应风力发电机组鲁棒自适应协同镇定控制研究

4.1引言

4.2 双馈感应发电机模型及其Hamilton模型建立

4.3双馈感应发电机组的鲁棒自适应协同镇定

4.4仿真研究

4.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢