考虑非线性特性的互联电力系统AGC控制策略研究

论文摘要

本文针对考虑非线性特性的自动发电控制系统的控制策略进行了研究。就发电机发电率约束和调速器死区非线性问题进行了分析建模。将广义预测控制运用到发电机变化率约束非线性自动发电控制系统中,很好地解决了约束问题。本文将调速器死区非线性转换为线性环节,建立起其线性模型,最后将超导磁储能应用到考虑调速器死区效应的系统中,并利用CPS优化模糊神经网络方法对其进行控制,并与模糊PI控制进行仿真比较,结果表明所提出的方法降低了非线性因素对电力系统的影响,并且证明CPS优化模糊神经网络控制器有更好的动态特性和稳定性能,保证系统满足CPS性能标准。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 AGC的发展概况
• 1.2.1 国外电力系统对AGC的研究与应用
• 1.2.2 我国电力系统AGC工作概况
• 1.2.3 我国电网AGC存在的问题
• 1.3 联电力系统AGC控制策略研究
• 1.3.1 经典控制方法
• 1.3.2 自适应和变结构控制策略
• 1.3.3 鲁棒控制
• 1.3.4 智能控制策略
• 1.3.5 预测控制方法
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 自动发电控制基本理论及其动态模型
• 2.1 自动发电控制概述
• 2.1.1 自动发电控制的任务
• 2.1.2 自动发电控制基本功能
• 2.2 电网的频率控制
• 2.2.1 电力系统的频率一次调节
• 2.2.2 频率的二次调节
• 2.3 自动发电控制模式
• 2.4 自动发电控制模型
• 2.4.1 机组元件数学模型
• 2.4.1.1 汽轮调速器模型
• 2.4.1.2 中间再热汽轮机模型
• 2.4.1.3 发电机-电力系统模型
• 2.4.2 电力系统AGC模型
• 2.4.2.1 单区域AGC模型
• 2.4.2.2 互联电力系统AGC模型
• 2.5 本章小结
• 第三章 考虑发电机发电率约束和调速器死区的AGC策略研究
• 3.1 引言
• 3.2 考虑发电机发电率约束的自动发电控制研究
• 3.2.1 系统动态模型
• 3.2.2 约束广义预测控制算法
• 3.2.2.1 广义预测控制原理
• 3.2.2.2 带可观测扰动的GPC模型描述
• 3.2.2.3 丢番图方程的递推求解
• 3.2.2.4 求解最优控制律
• 3.2.3 仿真分析
• 3.3 考虑调速器死区效应的自动发电控制研究
• 3.3.1 调速器死区效应
• 3.3.2 模糊自调整PI控制算法
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于CPS标准的自动发电控制研究
• 4.1 引言
• 4.2 CPS性能标准
• 4.2.1 CPS性能标准计算原理
• 4.2.2 基于CPS标准的优化规则
• 4.3 带SMES单元的自动发电控制模型
• 4.3.1 SMES原理
• 4.3.2 带SMES单元的自动发电控制系统模型
• 4.4 基于CPS优化的模糊神经网络控制器
• 4.5 仿真结果
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论和展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况