同步发电机励磁系统控制性能评估研究.pdf

第33卷第1期
计算机仿真
2016年1月
文章号:1006-9348(2016)11-0390-05
同步发电机励磁系统控制性能评估研究
张虹,邡贻娜,刘旭姜锋2
(1.东北电力大学电气工程学院,吉林吉林132012:2.国网吉林省电力有限公司吉林供电公司,吉林吉林132001)
持要:在同步发电机励磁控制系统的运行中,存在着随时间推移和工况变动等因家发生性能退化现象。这种退化现象会对
电力系统稳定性造成影响。研究对励磁控制系统的性能进行监控和评估,可有效避免电力系统失稳间题。由于广义预测控
制显式算法要做多步预测,就必须多次求解丢番图方程,因要经过鱉琐的中间运算,所以工作量较大,对于动态变化较快的
同步发电机励磁系统控制的实时性大大降低。为解决上述问题,通过分析励磁系统控制量与控制目标函数之同的内在联
系,找出了最优的模型预测结构,建立了归一化的CPC性能指数指标,避免了丢香图方程的展开运算,从对监控过程中的
控制性能进行评估。最后,通过 MATLAB软件对含励磁系统的同步发电机广义预测系统进行仿真研究,结果表明上述性能
评佔方法能够及时地发现控制系统的性能变化情况,并且与在线求解丢番图方程法做对比验证了该方法的准确性,并且简
化了在线求解丢香图方程法所带来的大量中间运算,减少了计算丁作量,具有较好的应用前景
关词:广义預测控制;励磁系统;性能指数指标;性能评估
中图分类号:TM712文标识码:B
Research on Control Performance Evaluation off Synchronous
Generator Excitation System
ZHANG Hong HAO Yi-na, LIU Xu, Jiang Peng
(1. Electrical Engineering Institute, Northeast Dianli University, Jilin Jilin 132012, China
2. State Grid Power Company in Jilin Province, Jilin Electric Power Co. Jilin Jlin 132001, China)
ABSTRACT: The research on the perormance of excitation control system for monitoring and evaluation can effec
tively avoid the instability of power system. Therefore, based on the analysis of excitation system control relationship
between quantity and control objective function, we found the optimal model preiction struct s ali hed the nor-
mal zed GPC perormance index and av ied the plica ed operation of Diophantine quation, thus the pro
monitoring control performance was evaluated. Finally, simulation research on excitation system of synchronous gener.
ator generalized predictive s stem was conducted with MATLAB software. The results show at the performance as-
sessment method can be found in a timely manner to control performance of the system changes, solved with the online
lost Diophantine equation method, and thus has good application prspects
KEYWORDS Generalized predictive control; Excitation s stem Per ormance index; Performance evaluation
1引
针对响应本身不能克服机噪声对系统的影响这类问
广义预测控制算法是过程控制领域提出的一种兼具预题提出了GPC控制算法,首先它保持了MAC和DMC算法对
测控制和自适应控制性能的控制算法。文献[2]提到的模模型要求不高的优点,引入了不相等的页测时域和控制时
型算法控制(MAC)和动态矩阵控制(DMC)是两种典型的预域,具有预模型滚动优化和在线反馈校正特点?。其次
测控制算法,分别采用阶跃响应和脉冲响应作为预测模型,GC算法也吸收了自适应控制抗干抗性强的优点,系统设计
这类模型比较容易获得,但系统的工作条件·且发生变化灵活方便。同时CPC算法把同步发电机机端电压的测量值
时,此时工业过程的实际物理表现可能已经与原来获得的模作为过程的输出数据,利用最小二乘估计获得归一化G
型参数表达有了较大程度的不同。进而导致所设计的励磁性能评估函数来判断控制器性能的优劣,进而能够及时发现
控制器与工业过程不匹配,造成控制性能下降。
励磁控制系统内部的故障隐患,保证电力系统的安全与稳
定
收稿日期:2015-12-18修回日期:2016-01-11
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