李文磊XXXX電力系統(tǒng)非線性自適應魯棒控制

電力系統(tǒng)非線性自適應魯棒控制研究摘要電力系統(tǒng)是一個強非線性、多維、動態(tài)大系統(tǒng)。隨著大型電力系統(tǒng)互聯(lián)的發(fā)展以及各種新設備的使用，在使發(fā)電、輸電更經(jīng)濟、高效的同時，也增加了電力系統(tǒng)的規(guī)模和復雜性，從而暴露出很多威脅電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行的動態(tài)問題（如電力系統(tǒng)低頻振蕩、汽輪機和發(fā)電機的次同步扭轉振蕩）。電力系統(tǒng)一旦失去穩(wěn)定，其暫態(tài)過程極快，處理不當可能很快波及全系統(tǒng)，往往造成大范圍、較長時間停電，給國民經(jīng)濟和人民生活造成巨大損失和嚴重危害，在最嚴重的情況下，則可能使電力系統(tǒng)崩潰和瓦解。在這些情況下，研究和實現(xiàn)相應的穩(wěn)定控制措施，不但可以提高系統(tǒng)運行的可靠性，而且可以因傳輸能力的提高而產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益。近年來，隨著微型計算機和現(xiàn)代控制理論的不斷進展，各種先進的控制方法也在電力系統(tǒng)控制方面得到了廣泛應用。它們在提高電力系統(tǒng)性能的同時，也為解決上述問題提供了各種各樣的途徑。本文針對電力系統(tǒng)的非線性模型，采用backstepping方法，研究了電力系統(tǒng)勵磁、汽門以及各種FACTS控制等一系列穩(wěn)定控制問題。本文工作是將先進控制方法應用到電力系統(tǒng)的進一步嘗試，其最突出的特點是：1．發(fā)展了backstepping設計方法，針對實際系統(tǒng)中常常存在的參數(shù)不確定性、未建模動態(tài)以及未知干擾，在backstepping設計步驟中融合進非線性L2增益干擾抑制理論，設計出使系統(tǒng)穩(wěn)定的非線性自適應魯棒控制器。簡明的設計方法、優(yōu)良的設計策略使得所設計的相應的控制方案更具廣泛的適用性。2．本文成功將上述結果推廣到單/多機電力系統(tǒng)勵磁、汽門以及各種主要的FACTS控制穩(wěn)定中。所考慮的電力系統(tǒng)模型均為更貼近實際的非線性魯棒模型。其中汽門開度的全程控制，勵磁與汽門綜合控制的系統(tǒng)模型均使用了四階，包含兩個輸入。主要FACTS控制的系統(tǒng)模型均未忽略其本身的動態(tài)過程。這種設計方法在以前的文獻中很少見到。從而使所設計的結果更具有實用性。通過理論分析及仿真證明所得控制器確實具有優(yōu)良的性能。主要工作概括如下：（1）研究了一類具有嚴格反饋形式的非線性系統(tǒng)的自適應魯棒控制問題。將非線性L2增益干擾抑制理論融合到自適應backstepping方法設計步驟中，針對帶有常參數(shù)不確定性及外部擾動的非線性系統(tǒng)，設計了非線性L2增益干擾抑制魯棒控制器。最后指出得出的結果可應用于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。（2）研究了勵磁系統(tǒng)的自適應魯棒控制問題。針對帶勵磁控制的單機無窮大母線系統(tǒng)，分別在阻尼系數(shù)不能精確測量、以及系統(tǒng)兼有阻尼系數(shù)不能精確測量和受外部擾動影響的情況下，首次使用自適應backstepping方法設計了非線性自適應魯棒控制器及非線性L2增益干擾抑制控制器。然后對設計結果進行了分析，討論了控制器的實現(xiàn)問題。（3）研究了汽門開度的非線性魯棒控制問題。分別針對僅帶有常參數(shù)不確定性和同時帶有常參數(shù)不確定及外部擾動的汽輪機調(diào)速系統(tǒng)，首次利用自適應backstepping方法設計了發(fā)電機汽門非線性魯棒控制器及非線性L2增益干擾抑制控制器。然后對設計結果進行了討論，指出所得控制器獨立于網(wǎng)絡結構及參數(shù)，具有很強的魯棒性。（4）研究了中間再熱汽輪發(fā)電機組汽門開度的全程非線性控制問題。其次，作為綜合協(xié)調(diào)控制的例子，研究了勵磁汽門綜合控制的非線性魯棒控制問題。兩個問題都是在帶有常參數(shù)不確定及外部擾動的四階魯棒模型的基礎上，利用自適應backstepping方法設計了非線性L2增益干擾抑制控制器。研究結果表明所使用的設計方法可以應用到勵磁、汽門以及FACTS之間的協(xié)調(diào)控制當中。（5）研究了多機系統(tǒng)勵磁及汽門的非線性魯棒控制問題。針對帶有常參數(shù)不確定及外部擾動的多機勵磁與汽門控制系統(tǒng)，利用自適應backstepping方法設計了非線性L2增益干擾抑制控制器。所得控制器是分散的，且獨立于網(wǎng)絡結構及參數(shù)。研究結果表明所使用的設計方法完全可以應用到多機系統(tǒng)的勵磁、汽門以及FACTS控制當中。（6）將研究結果應用到電力系統(tǒng)FACTS控制當中。基于帶有TCSC、STATCOM的單機無窮大母線系統(tǒng)的三階模型以及針對交直流并聯(lián)輸電系統(tǒng)，在系統(tǒng)兼有阻尼系數(shù)不能精確測量和受外部擾動影響的情況下，首次使用自適應backstepping方法設計了TCSC、STATCOM及直流調(diào)節(jié)系統(tǒng)的非線性自適應魯棒控制器。指出該方法也可用于SVC的控制器設計當中。關鍵詞：電力系統(tǒng)非線性系統(tǒng)勵磁控制汽門控制FACTS控制參數(shù)不確定性干擾抑制魯棒穩(wěn)定性backstepping方法參數(shù)自適應StudyontheNonlinearAdaptiveRobustControlforPowerSystems儉Ab絨st擁ra蓋ct膜El熔ec揪tr三ic骨p宏ow依er坡s田ys孕te宿ms殼a殲re漁o特ne惑o飼f炎no坑nl大in某ea考r,洲m愧ul屈ti免di黎me騙ns變io淘n靈al納,今dy肢na盜mi讓c決an睛d們la喬rg條e斯sc羅al禁e休sy最st胳em豬s.寶W賺it巧h吃th犧e悲de曉ve讀lo爪pi橡ng睡o恐f按in煙te蘭rc掙on籃ne撇ct飛io霧n星am五on唯g欄po眉we曾rs噴s月ys逼te荷m暫an識d緞us沿in俘g便of許s系om墳e末ne亂w壇ty在pe騰s蘋of競d螺ev世ic脾es帆,擋th撤e儀po思we夾r蔑ge詳ne每ra刷ti尊on搖a搬nd跳t冰ra謝ns紅mi投ss奏io偶n籮ar斃e誕ma藍de記t輪o秧be察m協(xié)or敏e贈ef容fi澇ci塞en案t,隨b戀ut俗a甘t謝th拋e居sa廚me檢t且im負e,唉t魯he布s無ca月le傾s煙an停d象co等mp婦le框x礎na誦tu澡re夸o裙f介po刑we璃r友sy欄st雪em吹s碑in別cr惰ea叼se挎a浮ls泡o.俱T政he雪re塑by頓s北om蹄e維dy用na埋mi域c凱pr嶺ob千le信ms寇w障hi膜ch寬c舊ou孫ld青t姿hr歇ea泉te詢n回th嚷e稍op鏟er護at單io他n冰of進p由ow碼er藥s嘉ys量te裳ms旱i經(jīng)n線sa塞fe稿,寺ec鄭on概om玉ic陡al雞a褲nd婆s校ta痛bl養(yǎng)e反mo虎de逃a睡re數(shù)e下me炮rg土ed校,攔su炭ch注a販s箏po查we麗r追sy猾st棋em劣s父os酸ci搏ll算at天in痰g筒in吳l把ow穗f衫re賓qu值en挪cy伐a摘nd吃s君ec液on元d壺sy昨nc臘hr答on分iz屈at蛋io遣n掌re濁t(yī)o道rt似io男n指of融t紅ur近bi浴ne傘a剖nd不g禮en蝦er泡at至or灑.渣On鞏ce菠p吼ow博er茅s臂ys友te速ms飛l執(zhí)os式e荷st設ab洋il窗it非y,匙t底he綁t設ra巷ns捎ie填nt血p榨ro逢ce竟ss六i后s秋ve趟ry瘦q愛ui借ck證,偷th當e兩wh蒼ol鴿e城sy糧st冠em認i艱s捎li幅ke爬ly葉t刪o薄be味s滅pr優(yōu)ea薦de房d性if夜d萬ea駱le笨d豎wi咳th絕i次n退im肉pr壤op暮er顆w息ay通s,寇p餓ow虎er滔f辮ai返lu繞re蜻i那n茶la閣rg燭e戶sc耳op咬e蔥an積d違lo站ng趁er摧t辯im昂es敞m晶ay測b抵e燥ca科us嚼ed曾m喚or蠟e區(qū)of嘩te柔n滴th幻an途n憶ot仰,榨an憲d布th伴en應g印re追at惱l料os翻s淡an叛d神se晨ri李ou論s宋in躺ju筆ry拍a盤bo寒ut竟n叛at逼io膊na則l脂ec天on陜om賊y影an全d玩pe笑op址le晝s’只l嬸if吸e閱ar甜e茅re痕su暢lt魚ed摸i衣n.民T獲he販c冤ol框la抖ps胃e洞an屠d徒br轟ea長kd里ow吃n帳of糖s臉ys匯te蔑ms放m辭ay奮b裁e浪ca逢us收ed竊a婦ls例o種in嶼m存os懂t廟gr散ie飲vo沾us莖c辦as田es鏟.銳Un廁de飾r笑th側es醒e臂ci扔rc蠅um會st嘆an躁ce恐s,獨s奧tu遭dy帽a故nd徒r鮮ea由li足za銀ti混on科o粗f帽ap鉗pr確op裁ri香at喇e逢st賽ab波il裂it日y磁co偏nt憲ro鉆l金ap叔pr鉆oa扔ch惹e半s,巖c捧an峰n粗ot志o演nl船y鎖en拋ha存nc妹e染th印e將sy緊st革em條s斯op舌er握at堵io鄙n侮re閥li竊ab絹il統(tǒng)it海y,微b殘ut隔a危ls匹o滋pr擔od馳uc勵e兇di谷re櫻ct河e倍co判no沉mi怠c厚be放ne它fi傭ts腸b傅ec胡au步se鋤o演f域en簽ha裙nc逼em牲en腥t臣of姑t待ra居ns擦mi蠢ss重io健n蓬ca您pa仙ci蘆ty店.晉Wi倡th姥t貧he釣u若ni企nt胡er棵ru抹pt慰ed肝g乒ro歷wt蘋h賽of打c蝶om列pu順te壟r螺an堅d愧mo陷de賺rn晴c撈on繞tr父ol哥t逼he盒or郊y渡of腸l健at櫻e喝ye蜘ar贏s,醫(yī)a母ll調(diào)s雨or匆ts纏o敞f玉ad妄va福nc雞ed路c霉on輝tr宜ol腰m色ea析ns會a告ls伍o菌fi滾nd藏b驢ro制ad巧a艇pp京li老ca燕ti役on義i繭n軌po爐we西r之sy久st白em月s腳co吼nt撐ro捆l.鳥p儀ow厚er漲s讀ys漸te嗽ms扒p漂er城fo貨rm施an蛙ce暢a讓re于i窩mp裂ro駝ve攝d錯si贊mu父lt利an布eo嬌us愿ly體，v求ar諷io曬us功c屈ha棚nn諒el啞s撲ar宰e并al賀so禽p同ro臂vi倆de享d虹fo接r竭so鄰lv幸in旱g攔ab坦ov委e典pr提ob泰le剃ms抽b登y遲th漁em扯。肥In藥t圖hi而s煉di廉ss藝er竟ta瞎ti網(wǎng)on蟲,仗ai虎mi鈔ng派a尚t囑th帆e傭no抓nl耕in傾ea映r基mo舌de情l賞of納p孝ow坊er宋s與ys符te坦ms月,采by移m潔ea爆ns卡o彼f何th握e陸ba橫ck友st勾ep撒pi裳ng吸m聰et扭ho尸d辛s竊,玻a愧se申ri讀es美o劈f爐st壤ab獵il標it樂y式co爐nt終ro枯l鬼pr嫁ob侄le系ms促a讓re憶s奉tu揭di街ed刪,琴in梨cl走ud櫻in深g市ex灣ci斜ta罵ti愉on折c封on刮tr虜ol蜂,釣st羨ea債m-您va緞lv攔e唱co衰nt幟ro滔l,劈a臺nd矛m希ai遭n絹FA君CT匯S廉d擁ev閑ic巖es絨c厲on傅tr糊ol貓,尖et儀c.感頓Th鏡e喜re屆se市ar梨ch號w炊or澤k擔in柏t洲hi街s肅di城ss殘er篩ta器ti澤on酷i花s舞a漆mo畫re脆a統(tǒng)tt勉em國pt穩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。流圖1驗.1嫁慘電力申系統(tǒng)溫的主沙要控黨制部卷件勉Fi欣g.觀1筒.1裂T據(jù)he縣m膊ai船n陶co己nt枯ro系l煮co沸mp鑼on主en那ts浮o昨f被po唱we嚴r紐sy就st鍋em杠s菊1.描2.首1冤勵磁州控制吐勵磁揮控制紛的主原要任廟務是鍵維持經(jīng)發(fā)電滋機或蓮其他浪控制趙點的源電壓墻在給扇定水將平上妨和提哀高電砌力系仁統(tǒng)運理行的剛穩(wěn)定菌性。臨長期稈以來航，發(fā)潛電機朵勵磁持控制篇作為蠟改善仿電力謙系統(tǒng)厲穩(wěn)定泥性的距易于科實現(xiàn)去、經(jīng)膛濟、銀有效及措施律，一壇直受勢到廣肌大電屢力工胞作者哭的關歪注。宋由于爭應用掉可控脹硅自本并勵莖方式感的靜摸止勵嫩磁與彼具有柔旋轉記機的痰勵磁滴方式乏相比譽，具就有結泛構簡泊單、急可靠亞性高鋤、造罵價低如廉、緣調(diào)節(jié)司快速亡等優(yōu)也點客[7潑]惜，因并此近舊年來打被電欣力系久統(tǒng)廣裝泛采臂用。壓而基品于這蜘種快灣速勵遲磁方屋式的似控制耗策略考的研亮究也芳取得碌了顯檔著成顧就。干在對隔電力另系統(tǒng)宜非線符性勵脾磁控禾制的暴研究半中，臨單軸墾發(fā)電劣機模團型多摧以狀缺態(tài)變散量撐構成瞞的微摩分方衛(wèi)程，系即經(jīng)僑典三請階簡乎化模屠型為連主。篩雖然衫模型梳階數(shù)神越高井，對丑發(fā)電少機動捉態(tài)行沉為的丈模擬共就越碼詳細食，但卷同時旬復雜俗程度仇也相雕應增維加。甚研究聽表明薯，三猾階簡隊化模留型完虛全可昨以滿鍵足對槳電力快系統(tǒng)肆穩(wěn)定擾研究頸的需扭要劫[8傭]藥。樸雙軸嫁勵磁蝴同步衰發(fā)電息機是繭在轉章子d鄉(xiāng)、q偽軸上肥均裝膏設勵餡磁線珍圈的竹新型罪同步巷發(fā)電達機。謀通過觀調(diào)節(jié)性d、蒙q軸條的勵退磁電殺流，址使合側成電牌勢可山取任或意角閥度，糠從而取可改粒變感括應電眉勢的勉相位腥角控降制發(fā)質(zhì)電機店的輸?shù)匠龉Ω?，險有效春提高喬系統(tǒng)塊穩(wěn)定袍性，武防止調(diào)失步菊。但個它也乒存在河造價幟較高叨，不堵是很房經(jīng)濟緞的缺雙點。宵1.虜2.骨2全汽門占/水臭門控部制熔汽門溉控制礦，是場快速麗關閉菠汽輪殘機的麥調(diào)節(jié)福汽門挪，降做低汽展輪機瀉出力郵，以相增加炊故障奴切除籮后機層組制乳動能鹽量，展從而大保證奶電力匯系統(tǒng)炮穩(wěn)定膊運行健的有賽效措坡施。怨汽門聯(lián)控制燦分為滿在快配關過蕉程中起控制著中壓組調(diào)節(jié)匹汽門依及同且時控他制高稀、中順壓調(diào)璃節(jié)汽碰門兩雹種。盈采用扮可靠塌的汽短門控建制方貸法，將不僅迷不會逼損壞聚供汽筋系統(tǒng)誰和汽船輪機褲的可沙靠性嚼，通作常比壩機組惡停機狀方案矛更可義取。倦根據(jù)摩多年鹿的電停廠接錯入系四統(tǒng)設階計結雅果，廳一般釀情況收下，浩除電耐廠出芹線始垃端發(fā)擱生三鞭相短碎路必色須采啦取切僻機減論出力潤措施舟外，惕其它私的單后一故完障，哭通過養(yǎng)采取善快關擊汽門聞措施夫，可墊達到劉電力真系統(tǒng)怖穩(wěn)定嶺運行菌目的杏。當惕然，討汽門省控制灣也不冒能解包決所荒有的溝系統(tǒng)想穩(wěn)定粘問題沸，與雨其它效措施水配合撲使用吐效果攏更好存。近園二十董年來練，原室動機在“調(diào)昏速”切系統(tǒng)亞發(fā)生泰了相捧當大租的變高化，館電液畝式的度“調(diào)歐速”三系統(tǒng)何取代蛛了機炭械液愁壓式鬼“調(diào)縮速”偏系統(tǒng)當，其漲傳動孝方式犯也進煙行了根重大場改進輩。在扮此基吐礎之站上，違通過耽水（惕汽）販門對龜原動押機轉固矩的蚊控制劑，可個以顯巾著改底善電胸力系挎統(tǒng)穩(wěn)懷定水息平，農(nóng)其效精果并濟不遜庫色于毀勵磁穗控制個[7究]修。會對電熱力系很統(tǒng)汽貓門的鐮非線膽性控建制，銹一般膚針對鎖以狀構態(tài)變慢量端構成凍的三類階系社統(tǒng)模羞型進壞行研值究。欲水輪滲發(fā)電定機水中門調(diào)劈節(jié)的仆基本燥任務盟是，東當電艇力系姥統(tǒng)負探荷發(fā)唐生變笑化或童系統(tǒng)介遭受晨到干敬擾，竊水輪頭發(fā)電杜機組根轉速緊將出樸現(xiàn)偏較差時奔，可色通過退水門湊調(diào)節(jié)僵器相顯應地聾改變咳水輪唐機的范流量酬，使左改變勁后的施水輪耳機水核力矩臟與發(fā)浴電機朵負荷霉阻力痕矩達全成新博的平衡衡，窮以維兩持機喬組轉癢速（隸或頻末率）丑在規(guī)秩定的鉤范圍棗以內(nèi)秒。團水輪難機水欠門調(diào)爸節(jié)系蜂統(tǒng)是爐一個宜水、困機、閉電的械綜合脊控制竊系統(tǒng)危，調(diào)拳節(jié)對布象的現(xiàn)特性夏十分巡復雜船。壓奴力引恥水系某統(tǒng)有柱較大輸?shù)乃昧鲬T肺性，匹它使躲得水師輪機屈水力川矩不嶄能立脅即響細應負芹荷力柏矩的胖變化星；水乞輪機男具有夠明顯誦的非集線性天特性刻以及咳水輪練發(fā)電匆機組胖有較后大的銹轉動獻慣性編，這圈些都驕對水偵輪機頁調(diào)節(jié)壘系統(tǒng)勤的穩(wěn)鼠定性涉和調(diào)嚇節(jié)品喇質(zhì)有三很大符的影見響，太也給恩調(diào)節(jié)添系統(tǒng)桂的穩(wěn)嘩定性盲分析功、過捐渡過猾程分軌析以釋及調(diào)烈速器始參數(shù)繪整定角帶來排了一日定的漫困難屈。辜早期竊的水酬輪機艦水門蓋調(diào)節(jié)敵方式餓是根衫據(jù)機蝕組轉賽速的取偏差完進行渠比例疾調(diào)節(jié)必。隨梳著控趴制理蝕論及鏟電子旺技術冬的發(fā)享展，族研制絡了P呢I調(diào)題節(jié)和艇PI愛D調(diào)察節(jié)器蹄。近彈年來漁，已到研制刻出以張微處逗理機死為基妖礎的價自適擊應式筋調(diào)速姿器，紋試圖蓮保持商水輪矩機調(diào)德速器番處于線最佳漁運行展狀態(tài)筍。但始是，并上述膛各種由調(diào)速壓器都才是基疑于水溜輪發(fā)預電機甚組的滴近似饞線性姿化模扒型設葵計的略，不要能考恢慮水政門調(diào)因節(jié)的臣非線師性特恒性．末難以界適應雹電力艷系統(tǒng)牢在動搞態(tài)過保程中北的最罩佳調(diào)蜓節(jié)。畝從水等輪發(fā)再電機必組的維非線芒性模耽型出榮發(fā)，宏對其麥控制賢規(guī)律格進行裂研究革，從張而得植到水御門非拐線性食調(diào)節(jié)般規(guī)律盼則十痰分必呈要。武90布年代屢初研何制的惡“M貪CS設－9稠8全喉數(shù)字差式水笑門非慰線性刮控制統(tǒng)器”炸，已辜應用父到丹撲江水候電站云的水乳門控摸制中夾[9抵]機。幅1.賠2.桶3藍FA堆CT渴S控素制及柔性摧交流形輸電漆系統(tǒng)醫(yī)（F您le佩xi貝bl割e鋼Al竭te戰(zhàn)rn坦at含in上g膽Cu攤rr會en沃t禍Tr碎an膠sm淺is呆si劑on異S天ys義te栗m）話是由撈美國返電力?？茖W芝研究辨院的交（E球PR漆I）勝N彼G繪Hi異ng坐or鎖an獎i博壽士于巷19劇86富年提繁出的謀[1側0]攔，用口于描遣述基臂于大儀功率鼠電力暗電子漁器件包的控歉制器杜。依禮靠這啟樣的草控制通器，揭可以寨提高疏電網(wǎng)段的功乘率傳憲輸能租力，騎并使?jié)u系統(tǒng)倦潮流倆更可西控，猶即使察直接老影響蔬交流循功率類傳輸楚的三敏個主伶要參慈數(shù)（愿電壓支、相爭角、退阻抗風）按覆系統(tǒng)擁的需賽要迅微速調(diào)際整?？緢D1蟻.2狗利用暑兩個雅互聯(lián)智系統(tǒng)序間功醫(yī)率潮仍流的坐控制斯概括撇了F糾AC幻TS屈技術量的基他本原但理旬[1耀0]慮，系冬統(tǒng)間舌輸送價的有康功功癥率由妙圖中腿的方敬程所流確定友。疫FA濁CT秩S設那備可梳影響竟這些抄參數(shù)運中的警一個閥或多樹個。傲隨著宗大功孔率半流導體請器件品的發(fā)政展，羨FA兼CT虜S設咸備的錄制造榜及應遍用得爭到了機長足個發(fā)展于。出在大夕功率不汞弧陳整流吐器問截世不慰久，虜19安54筋年在步瑞典因即投蹄入了懲世界下第一喂條H紫VD廁C。購1城97午2年桶第一網(wǎng)條基束于晶深閘管杏的直陵流輸扛電線露路投爬運。館迄今辦世界粥上運收行的進HV淹DC融已逾君30榨條。維可控處硅勵秋磁始汗于6劉0年姑代，納如今博已普免遍采燥用。低基于搭晶閘衰管的儉SV巨C始爭于7押0年禍代，露到8哭0年書代后陪期全去世界疏SV依C已攀逾2誰0G查va淹r。白盡管蹲目前刊在F壘AC磨TS酬的定削義和擾范疇衛(wèi)方面疊看法束不一到，但補在電頃力系興統(tǒng)中粥廣泛謎采用彩電力脫電子阿技術察的趨尿勢則旋是不水爭的攤事實煎。當愛然，載FA啦CT歡S技叨術的宰產(chǎn)生悅和發(fā)未展也倘是有齊一定必背景帝的條呢件。芬這些茅條件矛可概倡括為種輸電水網(wǎng)運欄行的墨需要張、來病自直院流輸恭電的甲競爭蘋壓力矛、電短力電崖子技負術和朵元器葉件的畫發(fā)展斥支持鏈、已其有F座AC鄭TS免技術毯產(chǎn)品釘?shù)难袪T制和裝運行刻經(jīng)驗枝的積鎖累等孔四個詳方面懼。支圖1論.2絕主洲要輸緊電型督FA你CT脹S控慎制器垮功能關示意衡圖輛Fi雁g.月1校.2型坊Fu百nc惱ti沫on挎b穩(wěn)lo秀ck隊o校f此pr戒im挺ar失y續(xù)tr歲an益sm宇is榴si奧on票t志yp肥e蓋FA肌CT逃S捐co底nt涌ro棟ll卸er反FA白CT陶S槍的效你果主基要體肺現(xiàn)在涌提高型了輸黨電網(wǎng)欲潮流漸流向算的控剪制能混力以濤及輸遷電線桌輸送好能力撇兩個何方面板。同江時，洞電力核系統(tǒng)們需要導的無蠅功功機率也凈比有絡功功致率大馳，若帥綜合微有功貨發(fā)電洪最大打負荷紛為1繩00付%，尿則無暖功總左需要春約為棕12鍋0-輸14炒0%剝，它合包括倉負荷兼的無井功功北率和腐線路皆、變約壓器炊的無捐功損帶耗。映只靠蹤發(fā)電紙機發(fā)懇出的價無功爛功率麻不能秤平衡因電力拍系統(tǒng)拘的無瓶功需嫂求，豪必須杯進行肚無功浴功率族補償贏。另朗一方粉面，凈電力嘆系統(tǒng)患中振村蕩(隨主要盜包括程低頻皇振蕩養(yǎng)與次摸同步周振蕩踢(S特SR井))高的存當在極腳大地負威脅斯著系削統(tǒng)的哀安全喂運行隨。低蛾頻振序蕩通淺常發(fā)彈生在傻重負貫荷、覆長傳引輸線敞系統(tǒng)爛。由允于機便組群烈與它標們的郊自然杯機電附振蕩級頻率機的不鞋同，且使得羽系統(tǒng)算在某財種狀著況下扭發(fā)生懸低頻料振蕩噴，其棋振蕩尋頻率啄約為新每分堵鐘1似至5臟次。斥串聯(lián)仆補償己提高臟了功啞率的裹傳輸?shù)A能力鍵。但榆在某唯一頻幕率入緩下，版線路懂感抗盈與串讀聯(lián)容塊抗相檢等時型，會爪產(chǎn)生嘉電氣修諧振踐。而譽當發(fā)擊電機殘某一糟軸系貪固有治頻率鍬與電弄氣諧蕩振頻妙率之插和接阻近工禁頻時霧，則腎可能瓶由于哀機械呀、電慌氣振慘蕩的鐘相互亞耦合插作用奴而引棚發(fā)軸行系扭賄振，貍即次市同步百振蕩削，其鬧頻率郊約為灘10籌至4壁0赫動。F挪AC憤TS售的出透現(xiàn)無階疑也蹈為動候態(tài)無賤功功謊率補船償及免抑制搖振蕩喊提供鹽了新餅的有紡效手糧段。嶄FA腔CT然S設環(huán)備近游年來忌發(fā)展勉十分挨迅速舉，所從包含遭的器杯件種朗類不紀斷增豐加。炒目前幸已知肝的屬拆于F倍AC充TS仇開發(fā)麻項目增的具己體裝拴置約棗有2垂0多緩種，遷其原籃理、臣性能鉆、與殖系統(tǒng)秤的連走接方懼式等刪也多厭種多掛樣，譽一些牌已進用入實王際應粱用，慧一些移正處掃于工滑業(yè)示浸范階蠅段，葡另一殊些尚者處于漠設計抵測試氣階段換[1哥1]潛,粒一些怕在發(fā)店、輸漿、配正電系循統(tǒng)中冷應用往或研苦究的搬電力隊電子聽裝置月如圖模1.嫩3所葉示。購目前煮的主美要有恩：靜治止無田功補葵償器呆（S雄VC斤）、櫻可控傻硅控合制的譜串聯(lián)節(jié)補償毯器（閥TC產(chǎn)SC具）、疏新型塑靜止要無功輝發(fā)生妹器（說AS亞VG麥或S筍TA溪TC銀OM番）、扁可控違硅制扒動電徹阻（訊TC膚BR尼）、嗎可控甩硅控作制的究移相甩器（墓TC吵PS童）、逃統(tǒng)一濃潮流嘗控制稻器（僵UP齡FC咸）以肉及高吊壓直腦流輸錯電（墻HV梨DC給）等亦。而仆對其渾控制籌規(guī)律灘進行如設計符研究娛則是螞理論宮工作揭者關貼注的烏熱點箏之一魔。閑圖1高.3文在溝發(fā)、瞞輸、膊配電腸系統(tǒng)森中應鴉用或鍋研究超的一喂些電厚力電甜子裝記置肥Fi變g.私1貨.3耗假So往me曾p蒼ow宰er添el特ec洋tr網(wǎng)on輸ic嗚d政ev擦ic陳es胳a蟻pp垂li餐ed污o芽r譜st鐘ud蛋ie僻d泄in飽p隸ow險er斃g壘en背er墓at嫌io丙n,茂t靜ra老ns輔mi鐵ss長io蒜n龜an筆d饅di擾st狂ri地bu沾ti尋on轟s撐ys楚te對ms睜FA勢CT固S控馳制器佳按其肥與被笨控交響流輸橫電系侮統(tǒng)的怒連接異方式享大體像可分勵為并愿聯(lián)連每接、號串聯(lián)豎連接陪和串淹并聯(lián)領連接釋三類替控制致器。袋眾所籍周知償，并土聯(lián)補檔償裝菜置，三如靜鑼止無昂功補肚償器競(S割VC風)，宏靜止餃同步肌補償爐器(尾ST將AT廊CO慨M)暈等，意其基僅本功鄉(xiāng)能是部控制繁系統(tǒng)智的電腸壓。恨由于器其安摩裝十防分靈禿活，容所以粱適用毀于網(wǎng)鼠絡結嗚構和尸較短快的輸岡電線耀路的椒補償序。串寨聯(lián)補滔償裝本置，應如可慧控串間補(輔TC殖SC僻)，摸靜止舍同步溪串聯(lián)圓補償遙器(渴SS晚SC快)等榜，則具主要為用于蠅控制朝系統(tǒng)槽的潮巖流。晴而作對為二掘者相士結合附的串票并聯(lián)菜補償懶裝置晶，如煩統(tǒng)一墻潮流貴控制梢器(務UP湯FC新)，尤則可遙以在磨準確弄控制藝系統(tǒng)桶電壓土的同撿時對崗輸電抽線路辮上的脖有功磨與無莫功潮膊流進緣行雙欣向控堪制。爬但應厭當指慶出，貓由于球串聯(lián)翠補償隊方式法是用監(jiān)來對鐵系統(tǒng)耍的潮嘆流加廳以控庫制，旅一旦莖補償戀裝置填發(fā)生膠故障抬，有芝可能旨對電吵力系礙統(tǒng)產(chǎn)湊生嚴戴重的涼影響慘。廁SV搶C的舒基本依功能鎖是從樣電網(wǎng)醉吸收狡或向翼電網(wǎng)摔輸送灘可連收續(xù)調(diào)棕節(jié)的宴無功燦功率絡，以夫維持保裝設泄點的兔電壓轟穩(wěn)定氧，并寸有利疤于電留網(wǎng)的農(nóng)無功拾規(guī)律掏平衡僵。此斧外，沫當系酸統(tǒng)遭敞受干違擾或爪發(fā)生倆故障宵時，損通過萍調(diào)節(jié)懂輸出吳無功矮功率慈，S抱VC也可以辦起到識穩(wěn)定智系統(tǒng)脅的作妄用。造可控猾串聯(lián)獸補償叨器(膠TC逮SC摸)具筆有潮柴流控歇制、齒阻尼開線路濟功率跌振蕩創(chuàng)、提做高電食力系薪統(tǒng)暫塔態(tài)穩(wěn)裹定性姐和抑屆制次堡同步旋振蕩稿(S口SR銜)等腔多種敵功能無，因主此，器在電匙力系套統(tǒng)中法的應喜用潛掩力很識大。晉裝設礦在輸聾電線恭路的摩中點邀，由燈于它徹正常棉運行戚狀態(tài)禿下可肢等效勤為串湊聯(lián)在茶輸電兔線路怎上的子容性頓電抗刷，故采可有壞效減冬少輸孩電線那路的統(tǒng)等效攝電氣洲距離泛，使拖得遠貸距離妹輸電匯系統(tǒng)敗在大晨小干搶擾下拆的穩(wěn)酸定性項均得怖以提份高。發(fā)先進春的靜渡止無誤功發(fā)枕生器倡(A驕SV滅G/并ST填AT乏CO敬M)涉作為街FA今CT堅S器座件中爬最重嗓要的漆設備途之一完，由誘于其央采用硬了全枝控型霸大功搜率電茶力電指子器招件，吵可大勇大地戴提高鼻系統(tǒng)碰的響幟應速緊度并員改善棋功率滔因數(shù)抱，因視此較仇之傳畝統(tǒng)的碧無源凈參數(shù)嚇控制墳型的幫補償忍裝置礎（S晨VC酷等）蒼具有仍更為際優(yōu)越奸的性嚇能。速它在券某種威控制放規(guī)律哨下，韻可根拉據(jù)系基統(tǒng)的勻參數(shù)膝狀態(tài)返，快預速地騾調(diào)節(jié)燕變流桂器的搞輸出鼓電壓茄的幅騙度和悶相位腐，從蠅而控鄭制系村統(tǒng)潮魂流公[1抖2]損。除呀了起貝到電解壓支百撐和什無功突補償投作用敗外，屠AS齊VG慣對于觸提高給線路裙最大頂傳輸祝功率蕩、增溝強系果統(tǒng)暫筑態(tài)穩(wěn)畝定性血能、伴阻尼旗扭振珍以及來改善據(jù)電能鋒質(zhì)量塔等都搶有良恥好的具效果廚。由舅于A澆SV例G具獄有控偶制特德性好即，可棵以在蒙從感王性到母容性鄰的整汽個范閥圍中倍進行館連續(xù)殺的無帶功調(diào)參節(jié)，單特別億是在要欠壓董條件沿下仍沫可有填效地與發(fā)出窗無功下功率卻，在葛系統(tǒng)識對稱井運行交條件兄下所面需儲方能電犁容容譽量較敏小，隨從而釋可以望減小翠裝置劇體積臥，瞬憂時過園負荷炮容量稅大，蹦諧波壤含量歇小，佩響應摩速度薯快等耀優(yōu)點降得到劫了電息力工捷業(yè)界認越來錢越大眠的關僻注，裂美國氧和日熱本都趨已先豈后研竊制出件多臺挖大容阻量的董AS默VG駛裝置揉，并滑已經(jīng)腦投入胃實際控運行滿。董TC苗PS必可以循改變執(zhí)兩系稿統(tǒng)間雹的相粱角，僵從而票可以朽控制重傳輸設線上考的有刊功或曲無功甚，因戴此可禁以用佛于優(yōu)藥化系詠統(tǒng)潮縣流。錢用于鴨電氣雅制動釘?shù)腡桂CB摧R一口般被秘安裝鏟在發(fā)核電機點端用第以吸慮收當依系統(tǒng)計發(fā)生昂故障鼓時的涌過剩栗暫態(tài)陶能量桌，保禿持電斯力系發(fā)統(tǒng)運刷行的挽穩(wěn)定爸性。色幾種出FA串CT旱S裝壤置對彼穩(wěn)定撫性的迫影響傭如表啞1.她1。經(jīng)表1塊.1碑幾汗種F禍AC思TS腫裝置責對穩(wěn)飄定性采的影縮響錯[1扒0,塔1否1]贈Ta碧bl散e帝1.嫌1典I燒nf多l(xiāng)u勢en企ce翻o削f企FA貸CT濟S浮de迷vi容ce秧s于on馳S圣ta妻bi吉li添ty盞措施柿靜態(tài)遍穩(wěn)定橋暫態(tài)滿穩(wěn)定歉阻尼渡低頻嗽振蕩頭阻尼半次同撥步振除蕩暈SV真C/價AS宣VG巷**建*砍**幻**脹TC如SC米**俗*錘**干**強**餅*問TC鞭PS餓*打**扎**勺**魯UP漠FC史**遍**統(tǒng)*眨**派*潑**淡HV互DC去**快**摸**者*歪注：兆*埋影響魚小，粥**育影梨響中勵，*撫**允影汁響大匯1.艙2.賊4享負荷娘頻率嫁控制的電力鑰系統(tǒng)召的負紫荷是性經(jīng)常具變化孩的，惡為確以保功感率傳爛輸?shù)膫z質(zhì)量桃，有斜必要植依靠丹系統(tǒng)熄頻率輝對發(fā)連電機斜負荷厭進行各控制蘇。由森于電公力系獻統(tǒng)在憲正常污運行敬時僅偶會遭燕受小脫的負球荷變殼化，袖所以究線性洽模型覽足夠幼用于撞代表介系統(tǒng)美在運脂行點脅周圍忘的動魄態(tài)。堡一個攻單控抽制區(qū)仗域的信系統(tǒng)陡動態(tài)糕一般賭以麻所形僅成的朝線性煩模型低為主灑。這張里的柴狀態(tài)寫向量著分別告代表等頻率承偏差單增量慢，蘭發(fā)電畢機有毒功輸廁出增抗量變前化，感調(diào)節(jié)折器閥及門位組置增綱量變飽化、謙及電椅壓角簽度增泡量變卻化。覺斑文[長13耀]提咐出了室基于炎黎卡乞提公火式的凈魯棒殺負荷素頻率乞控制腿器，獻該控渠制器質(zhì)確保奴全系偏統(tǒng)對假容許搜不確悟定性宗的漸道進穩(wěn)艦定；盆文[賤14侮]進加行了托類似星研究訂；文蜜[1鄙5］經(jīng)將魯膨棒控脂制用何于處禾理小粉參數(shù)蘇不確守定性峰，自啄適應匹控制筍用于胸處理風大參烘數(shù)不粘確定遷性，擾所設霞計的眠控制倦器進遇一步清提高冤了參亂數(shù)不挪確定忙性的槳范圍陽；文悅[1穴6]收基于問結構癥奇異嫩值勉框架哪設計測了簡拉單的躍局部拍控制飾器;藥文[伏17俗]應罩用變瞎結構陷方法存對負駁荷頻葵率控荷制進財行了擴研究獅。爹1.瓦2.商5饅協(xié)調(diào)涌/綜滲合控帖制座協(xié)調(diào)貿(mào)控制綿是提坡高穩(wěn)婦定水餃平和稼輸送慰功率釀的基蛛礎，雕也是址效果炎價格超比較洲高的眠措施而。它拾們可享以在澇不切效機的淚情況羅下，蹄從根候本上火提高帝機組艘與電寬網(wǎng)的僅穩(wěn)定冶運行鋸水平懲。這烤里的丟協(xié)調(diào)圣控制念有兩債方面意的含唇義：寫其一讓為多潮目標逝的協(xié)簡調(diào)控撥制，銅即提糾高靜奔穩(wěn)與佩改善暫暫穩(wěn)末之間無的協(xié)初調(diào)，浙如功輩角穩(wěn)翁定與吊電壓騾穩(wěn)定甩；其寧二為扔同一占地區(qū)催的多佩種控賴制器憲以及矛不同籌地區(qū)錫控制贈器間鍛的協(xié)胞調(diào)控襯制，撐乃至宋發(fā)展防成為翼集中托控制耗系統(tǒng)嗎。芬一個屑完整素的安花全穩(wěn)垂定控儀制系慢統(tǒng)應校從時棒間上墓、空琴間分呢布上馬互相勁協(xié)調(diào)跪，并瘋能考模慮和李適應揮各種漢不同基類型貸的穩(wěn)湯定破越壞問解題。憤電力務系統(tǒng)保運行找歷史建上由滔于控印制對雁策協(xié)賽調(diào)問床題被糞忽略輩而釀呢成大襲事故學的教鋪訓是索不少佩的，藝必須躬引以尾為戒更。例零如：嬸由于嗚串聯(lián)瘦電容衡補償屬引起惜的機擔電扭逃振互追作用明造成逗軸系扒扭振逃破壞漁；由旨于變乓壓器稠分接脹頭調(diào)窄節(jié)不我合理沖，在準動態(tài)喜過程騙中起壞壞作窮用，搏而造山成電寸壓穩(wěn)黃定性掃破壞嘩和系謹統(tǒng)崩賊潰；縣由于肢快速耽勵磁棉的應響用，帶在重異負荷南輸電輕線上給引起壞功率摧振蕩躍，造悔成線較路跳爬閘和笨大面婆積停棋電等邁[1星8]寸。膜電力鏈系統(tǒng)寄的各碗種控際制器蒜都是霧為了哨完成淺一定瞎的控鏈制目聽標而嚼設計娃的，頁如電標力系失統(tǒng)穩(wěn)逃定器伶（P拖SS救）是絲為了朱抑制宗系統(tǒng)誼的低連頻振涼蕩、愁發(fā)電周機的燒勵磁脖控制最是為稀了保堆持機緣端電份壓恒撤定、冠汽門優(yōu)控制新是為庫了提定高系戶統(tǒng)的案暫態(tài)民穩(wěn)定頂性、向可控奔串聯(lián)柜補償沉（T勸CS伏C）旅是為橫了提計高輸蔥電線毅路的輔傳輸澤能力歪和改慣善系因統(tǒng)的習穩(wěn)定威性、倒靜止榜無功捏補償仰器（煤SV豎C）混是為嶼了提扇高安謹裝點免的電宿壓特煌性等吉。一矛般情號況下輛，各飼個控瓦制器泊單獨尼運行歐時都崇能夠受達到粥設計滲要求狼，但菠是進營一步腔的研遺究表晝明當企多個瞞控制棵器共蒼同作炎用時碎，目旋前大乖多數(shù)救分散雜控制很器都昆是孤茅立設滾計出逆來的曬，沒京有慮它及與沙系統(tǒng)眉其它戚部分興的關宗聯(lián)作單用和吐交互鏡影響匹，結高果只慨能改擋善局者部控爺制性伯能，賊對系浮統(tǒng)其陜它部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