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TCSC低频振荡阻尼控制研究

作　者: 张凯莉
导　师: 谭文
学　校: 华北电力大学（北京）
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 低频振荡 可控串联补偿 线性控制策略 自适应模糊控制法 仿真
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


可控串补(TCSC)由于其简单的结构、低廉的造价及其阻尼系统振荡、优化系统潮流分布、提高输电线路输送能力、改善系统稳定性的卓越性能,已经赢得广泛的重视。TCSC对各种工况和场景的适应性,是其能否在实际电力系统中得到有效应用的关键,而控制器成为设计TCSC装置的关键。本文在分析TCSC结构的基础上,讨论了TCSC暂态稳定控制策略与阻抗控制方法的原理,并通过建立含TCSC多机系统的线性化数学模型,设计了TCSC线性阻尼控制器以及TCSC自适应模糊阻尼控制器。利用MATLAB搭建的包含TCSC的典型多机及单机无穷大系统模型进行仿真,结果证明所设计的TCSC阻尼控制能有效阻尼低频振荡并具有较好的鲁棒性。

全文目录


中文摘要  3
英文摘要  3-6
第一章 绪论  6-13
  1.1 电力系统稳定性研究相关背景介  6-7
  1.2 电力系统阻尼控制器的分类  7-8
  1.3 FACTS的概念、研究及应用现状  8-10
    1.3.1 FACTS的概念  8-9
    1.3.2 几种重要FACTS装置的介绍  9-10
  1.4 串联补偿器(TCSC)的研究现状与应用举例  10-12
    1.4.1 串联补偿器(TCSC)的研究现状  10-11
    1.4.2 串联补偿器(TCSC)的国内应用举例  11-12
  1.5 本文的主要研究内容  12
  1.6 本文的内容组织  12-13
第二章 电力系统低频振荡及阻尼控制研究  13-22
  2.1 引言  13
  2.2 国内外低频振荡现象举例  13-14
  2.3 低频振荡的机理  14-15
  2.4 电力系统低频振荡研究方法  15-16
  2.5 抑制系统低频振荡的措施  16-17
  2.6 电力系统阻尼控制器应用举例  17-21
    2.6.1 PSS抑制低频振荡的原理解析  17-20
    2.6.2 SVC抑制低频振荡的原理解析  20-21
  2.7 小结  21-22
第三章 TCSC结构特性分析及阻尼低频振荡机理分析  22-37
  3.1 引言  22-24
  3.2 TCSC的特性要点分析  24-30
    3.2.1 晶闸管控电抗器TCR的特征分析  24-27
    3.2.2 TCSC等效阻抗的分析  27-28
    3.2.3 可控串补的稳态特性  28-30
  3.3 阻抗控制与暂态稳定控制  30-33
  3.4 TCSC阻尼低频振荡的机理分析  33-36
    3.4.1 含TCSC的推广Phillips-Heffron模型  33-35
    3.4.2 TCSC向系统提供的转矩分析  35-36
  3.5 小结  36-37
第四章 对于含TCSC的典型多机系统线性阻尼控制策略研究  37-62
  4.1 引言  37
  4.2 含TCSC多机系统模型的建立  37-41
    4.2.1 含TCSC的多机系统网络模型的建立及处理  37-39
    4.2.2 含TCSC的多机系统发电机模型建立  39-40
    4.2.3 含TCSC多机系统线性化数学模型的建立  40-41
  4.3 低频振荡模式分析及TCSC最佳阻尼位置的确定  41-43
  4.4 TCSC的线性控制策略研究  43-45
    4.4.1 全状态反馈控制方法:  43-44
    4.4.2 线性二次型最优控制方法  44-45
  4.5 含TCSC典型三机系统的TCSC阻尼控制仿真研究  45-52
    4.5.1 含TCSC典型三机系统频域仿真研究  45-49
    4.5.2 含TCSC三机系统全状态反馈线性控制时域仿真研究  49-52
  4.6 TCSC针对四机双区域系统最优反馈控制器设计  52-60
    4.6.1 含TCSC典型四机双区域系统频域仿真研究  52-56
    4.6.2 线性二次型最优控制策略的频域仿真分析  56-60
  4.7 小结  60-62
第五章 TCSC自适应模糊阻尼控制策略的初步研究  62-69
  5.1 引言  62
  5.2 TCSC自适应模糊阻尼控制器的设计  62-65
    5.2.1 输入量的量化及其模糊化处理  62-63
    5.2.2 模糊控制输出量清晰化方法及输出量化因子的自调整  63-64
    5.2.3 TCSC阻尼自适应模糊控制规则的建立及模糊推理  64-65
  5.3 TCSC自适应模糊控制的时域仿真方法  65-68
    5.3.1 TCSC阻尼自适应模糊控制输出量的计算  65-66
    5.3.2 TCSC自适应模糊控制的时域仿真结果  66-68
  5.4 小结  68-69
第六章 总结与展望  69-71
  6.1 全文总结  69-70
  6.2 今后工作的展望  70-71
参考文献  71-74
致谢  74-75
攻读硕士学位期间发表与录用的论文  75-76
附录1  76-77
附录2  77-78
附录3  78

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化
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