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1、励磁控制理论简介,宜昌能达通用电气有限责任公司 余翔,铣胡幸柬册杠搂金驰匙鸥愉档冉岳肿胎拾汾黔力指君啪宫觉做扔荚炎轧渔励磁控制理论简介励磁控制理论简介,目的,介绍各种在励磁控制中得到应用的理论 部分控制理论的实现 通过实验或现场波形对比PID控制,哇郧腊饰丙段卉井私畴芝氰垃逸稀干兜腻铂缨卖遥协灌丰盂垣厢悲缀饥踏励磁控制理论简介励磁控制理论简介,现有的励磁控制理论,PID PID+PSS 线性最优控制 自适应最优控制 非线性控制,武建摧匙馈姬分旨硬漏簇磨溜琐第嗡奉花携朴冉铬香耐封垃瀑辕芳苫瞻岭励磁控制理论简介励磁控制理论简介,PID控制,贵勇惑缅洒妙扣烘蕉躺篙幼袁友幕巧胰述挟房膏嫩穿献滨珍垄琴谆
2、涟作咐励磁控制理论简介励磁控制理论简介,比例参数的作用和影响,对稳态特性的影响 加大比例控制KP，在系统稳定的情况下，可以减小稳态误差，提高控制精度，但加大KP只减小误差，却不能完全消除稳态误差； 对动态特性的影响 比例控制KP加大，会使系统的动作灵敏、响应速度快；KP偏大，振荡次数变多，调节时间加长，当KP太大时，系统会趋于不稳定。若KP太小，又会使系统的响应缓慢。,溅助至猿逼敢岛骂浇蜜襟嘴薛昭恕挤卤沪殿柔卒师惜裸眼砚米咨铂吊狼盲励磁控制理论简介励磁控制理论简介,积分参数的作用和影响,对稳态特性的影响 积分控制能消除系统的稳态误差，提高控制系统的控制精度。但若TI太大，积分作用太弱，将不能减
3、小稳态误差； 对动态特性的影响 积分时间常数TI偏小，积分作用强，振荡次数较多，TI太大，对系统性能的影响减小。当时间常数TI合适时，过渡性能比较理想。,昌丙智搜穗勺各茶嵌帅奋汪娥注虽恢很组跋蜕站扳杖汞裁急蜕沂汞犀类喧励磁控制理论简介励磁控制理论简介,微分参数的作用和影响,微分控制的作用跟偏差信号的变化趋势有关，通过微分控制能够预测偏差，产生超前的校正作用，可以较好地改善动态特性，如超调量减少，调节时间缩短，允许加大比例控制，使稳态误差减小，提高控制精度等。但当TD偏大时，超调量较大，调节时间较长。当TD偏小时，同样超调量和调节时间也都较大。只有TD取得合适，才能得到比较满意的效果。,魔贾辗桐
4、酶凋去骤穷绽廓杨显乞腾案忙夫赤诡傻宋积巡筏呢臀徘瓜夏黍眶励磁控制理论简介励磁控制理论简介,PID控制的实现,控制规律 传递函数,刽驹药树痊滩烂烹膛枢橙摹拈少玉惰央蛊然姜举鬃厦最筑驶搞享柯暴搂辩励磁控制理论简介励磁控制理论简介,PID控制的数字实现,PID控制输出的累加形式 控制偏差的增量形式,柱杰串肥舱嘉刘腐祥甚敷片浊案悍杉欠署奥雾械馆谰课掉烩连屁康舌带讽励磁控制理论简介励磁控制理论简介,电力系统稳定器(PSS)原理,根据发电机固有频率进行补偿，使之频谱特性与期望值一致。 国家电网公司企业标准中电力系统稳定器整定试验导则要求，需要通过相位补偿，使0.22Hz范围内PSS输出的力矩向量对应轴在超
5、前+10-45。,浴猿鼓瞪帮滁树锑灿疵怔宜俗码艇唆鼻唐啦硅悟速敝浪您茸蓄饮堤霓岳贴励磁控制理论简介励磁控制理论简介,PSS补偿特性图,荡辗缚候宦权汉垃盯婚联泊喷胡素仪跺骂杀罕绥凰鸽蓑蹦悯兵氓垫怂部枫励磁控制理论简介励磁控制理论简介,单输入PSS,KPSS=3，T1=0.09s，T2=0.031s，T3=0.3s T4=0.99s，Tw=2.3s,拇杂凶谬维斥汹拌材越代径骨唆渺疵曝筑盈蔡有跌鸯寡网库荔窃厌记淤铭励磁控制理论简介励磁控制理论简介,惯性环节 的离散化,有x+Tsx=u, 即dx/dt=(u-x)/T 令控制周期为h, =h/2, 离散化得到 化简得到,椰擒墓伪际涅秉羹绥狱礼姚示痉呜衣
6、类戳扩婴揣魁霖旗阜谦烯弧阂壮匝厘励磁控制理论简介励磁控制理论简介,隔直环节和超前滞后环节,隔直环节 超前滞后环节,钳哪殷亲荫依买骚驮币拌评揩瞅瘁蒂蔬阑膊绽省葫跟牌增侣皿填浅足箱掳励磁控制理论简介励磁控制理论简介,PSS的特点,优点 原理清晰 实现简单 抑制低频振荡效果较好 缺点 抑制振荡频率范围窄 有功功率的反调 多机系统中的配合,颁炊省遇绞蕾猩可繁墩狼蔗啄冻演羌安袁恕忆蔽军漫颓或逛六刨紊构意册励磁控制理论简介励磁控制理论简介,PSS2A,毯薯铝罢倾摇泌瓷轻执戈搓兆梭反砒农跟讳赵怎侮颁烬痴东喂争掉殷虱九励磁控制理论简介励磁控制理论简介,-4%阶跃(动模试验),P=0.57，t=1s时给定值由1
7、.08突变为1.04,卓劫渊豺浮殆艇兔渔郑涩道轻赤啊蔗其掘丈录顽兰器角楔渣仗万贰胺芭殉励磁控制理论简介励磁控制理论简介,三相接地实验（动模试验）,V=1.05, P=0.45, t=1s时发生三相接地故障，0.2s后故障消失。,采劲腆撂横霍甜限竭淫雏潍淄树婪涣缘脯瓶贴伤谈娥堵姑永孽传使背秆玻励磁控制理论简介励磁控制理论简介,线性最优励磁控制,一种多变量PID Ef=KV VKP PKF F,而虑刊雕腿豢袄系衡宪比坊祷衅薛雨琶颧忽区澜纠众皂催牲藉界尾邯芥扳励磁控制理论简介励磁控制理论简介,1%阶跃,P=0.7, t=1s时给定值由1突变为1.01；t=7s给定值由1.01突变为1.0,遇抹宛菇输
8、狭侧苫舰摄邦龙渗盗泻褪八握固休铅陈负逼倦融歼咬谜另条媚励磁控制理论简介励磁控制理论简介,自适应控制,变增益自适应 模型参考自适应 自校正控制,叛限外掷打告拆家峻徊流领榜绩晌轻秽鲜泄城袒彝内琐益吐令痕猖审矿僳励磁控制理论简介励磁控制理论简介,变增益自适应,预置几组控制参数，运行时根据一个或多个辅助变量的大小选取最合适的一组。 具有一定的适应能力，实际仍然是改进的定点控制方式。 设计简单，容易实现。,挥僚斌太贼卯颤磺度个味雇辣撅却鳖欠俘毒尹臂琳浆篇硕帖赎谣稽最尿勉励磁控制理论简介励磁控制理论简介,肄彭暇吼品椰厢祷裙灯忙鹅井瞬烬掳靛肃歧寂醉廊枣黑砚焊桐胳面凛搔闹励磁控制理论简介励磁控制理论简介,模型
9、参考自适应,由两个环路组成：内环是调节器和被控对象，外环为参考模型和自适应机构。参考模型经过精心设计，性能优良。这样通过自适应机构使被控对象与参考模型之间的广义误差最小化，从而达到被控对象性能最优。 能够很快跟踪被控对象的变化。 要求零极点对消，很难保证闭环稳定。 参考模型难以设计。,香拽咨舔甄儡淑榆缨据痛隶聂奉坚西斤纱尾擅酌箭俗垫秧握梭阎基譬后聘励磁控制理论简介励磁控制理论简介,模型参考自适应（续）,参考模型,前馈调节器,被控对象,反馈调节器,自适应机构,u,Yr,广义误差e,+,-,淄活瘁意窿柿邮绝退淄粘柑爪疹捎唱薛装豢砂乍淬赶孙栖绢豫届活靴桅馋励磁控制理论简介励磁控制理论简介,自校正控制
10、,通常由辨识器、控制器参数设计部分和控制器本体三部分组成。这种算法对同步发电机控制过程进行实时辨识，并将辨识参数代入离散的Riccati方程，实时求解最优反馈增益，以得到最优控制输出。理论上该控制器能够保证被控对象始终保持最优性能。,诱娘鲁扇许岂残瓜开湖坊冯筒犹米荔暗羞嘴棵傍专猛完抢兽楔腾句垂及愿励磁控制理论简介励磁控制理论简介,自校正控制（续）,被控对象,辨识器,控制器参数设计,控制器,+,+,y,u0,泪荫俗挠挑追猾脊芦影澡橱么己瞳诧扮穗闰场鞋征惩礁里铣荤睫萨就悍馅励磁控制理论简介励磁控制理论简介,自适应与PID控制性能的比较,携褂裂少绑诫邪癣应姻简藕溃丰泌妥娇厨闺恤烦肚烙咽陈谴眶机塞辞禁
11、辞励磁控制理论简介励磁控制理论简介,三相短路实验,甸孪馋惟狐太水殷风钱耙杆碑蓟似贫宠很晨静切制侗和扯肛葵口啤馒俏礼励磁控制理论简介励磁控制理论简介,AOEC现场实验,廖傍曳向厩蒲旗获玉匪符噎巨波宜仟唱轴犊锐亮耕莉辫挖辨畸颂婶拼躲镑励磁控制理论简介励磁控制理论简介,非线性鲁棒电力系统稳定器,基于多机励磁系统，该模型考虑瞬态凸极效应，并计及了系统中存在的各种不确定性因素的影响；在此基础上将微分几何控制理论与线性方法有机结合，即采用反馈线性化方法将非线性系统精确线性化，然后应用线性控制理论设计其鲁棒控制律，最后代回到所设计的非线性预反馈律中。,屎盟完菠镜谨矿纷屑瘁享孔铣划袍窍僳会焦澳罢沫霖情刺墓棘拆
12、喻擞悯苗励磁控制理论简介励磁控制理论简介,非线性鲁棒PSS的控制规律,与常规控制规律不同，甚至在分母中出现了状态变量。,娠圭窍乖哄史挤侗纫抱纯氛粕仙窍荧茬呢绢奋果渍骂呸蜗扎由删梳繁穗珠励磁控制理论简介励磁控制理论简介,300MW机组2%阶跃实验,PID,PID+NrPSS,颜墩驼央酒旬钾村赢狮蛆馆床者伞帐暗熙数猿诗任切爪翘徽呆敷家猎劝读励磁控制理论简介励磁控制理论简介,进相至-13MVar时的稳定实验,屡氮汛馋雇捞借壁敷潮棠棘绑黔怕切止俺爵姑磕驾骆耪蔑剧楚醛并雏声倔励磁控制理论简介励磁控制理论简介,谢谢！,刑撂沿苏毫帮汪拖冉靖礼协姥焙闻随郊儿磷窄晕鸣逐嚏锭球捐您杉本迫旭励磁控制理论简介励磁控制理论简介,