用于抑制低频振荡的TCSC鲁棒控制设计
SEDC与TCSC联合抑制次同步振荡的研究
SEDC与TCSC联合抑制次同步振荡的研究吴熙;蒋平【摘要】可控串联补偿（TCSC）工作在调节模式时,可以连续调节线路串补度,从而改变次同步振荡的条件;此外,TCSC所产生的谐波频带非常宽,足以使次同步频率的信号通过,在某些情况下可能激发次同步振荡。
因此,当系统中包含TCSC时,次同步振荡问题的研究尤为复杂。
本文提出使用附加励磁阻尼控制器（SEDC）与TCSC联合运行抑制次同步振荡,分析了TCSC不同运行状态对次同步振荡产生的影响,针对TCSC的运行特性,分段设计了两组SEDC参数,并模拟实现了SEDC参数间的切换。
结果表明：通过切换控制参数,SEDC获得了更好的鲁棒性,TCSC的安全运行范围大大增加。
%Operating in vernier mode thyristor-controlled series capacitor（TCSC） can control the degree of series compensation consistently,and changes sub-synchronous oscillation（SSO） conditions as a result.Besides,band width of the harmonic created by TCSC is wide enough to allow signals at subsynchronous oscillation frequency to pass.And this could excite SSO under certain conditions.Because of these reasons,study of subsynchronous oscillation problems on systems operating with TCSC is much more complicated.This paper focuses on using SEDC and TCSC operating in combination to suppress SSO.The impact of different TCSC operating conditions on SSO was studied.2 sets of SEDC parameters were given respectively based on the operating characteristics of TCSC.And switching between 2 sets of parameters was carried out by simulation.Our results show that by switching controlparameters we can have a better robustness on SEDC and increase the safety operating range of TCSC greatly.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2012(027)004【总页数】7页(P179-184,239)【关键词】次同步振荡;可控串联补偿（TCSC）;附加励磁阻尼控制器（SEDC）;阻尼特性【作者】吴熙;蒋平【作者单位】东南大学电气工程学院南京210096;东南大学电气工程学院南京210096【正文语种】中文【中图分类】TM7121 引言电力系统次同步振荡[1]（Sub-Synchronous Oscillation, SSO）是指电力系统的一种不稳定运行状态，在这种状态下，电气系统和汽轮发电机组以低于系统同步频率的某个或多个振荡频率交换显著的能量，长期处于这种状态会导致系统发电机组大轴疲劳积累，甚至断裂，从而严重威胁电力系统的安全运行。
TCSC抑制次同步谐振的原理及控制器设计
中图分类号：Ｔ Ｔ４ ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ — １ ５ ２ １） ４ ０ ２ — ４ Ｍ １ ． ０ ７ ３ ７ （０ ２ ０ — ０ ５ ０
Ｐｒｎ ｉ ｅｏ ｉｉａ ｉ ｂｓ ｎｃ ｒ ｎ０ ｓＲ ｅ ｏ ｎｃ ｙ ｉｔ ｒＣｏ ｔ ｏｌｄ ｉ ｃｐｌ ｆ ｔｇ ｔｎｇＳｕ ｙ ｈ Ｏ ｕ ｓ ｎａ ｅｂｙＴｈ ｒｓｏ － ｎ ｒ ｌｅ Ｍ
的难 度 。基于 ＩＥ Ｓ 第一标 准测试 模型在 ＰＣＤ ＥＥ ＳＲ ＳＡ／
电力系统低频振荡分析与抑制
由于在特定情况下系统提供的负阻尼作用抵消了系统电机、励磁绕组和机械等所产生的正阻尼，在欠阻尼的情况下扰动将逐渐被放大，从而引起系统功率的振荡。
还有一种比拟特殊的欠阻尼情况，假设系统阻尼为零或者较小，那么由于扰动的影响，出现不平衡转矩，使得系统的解为一等幅振荡形式，当扰动的频率和系统固有频率相等或接近时，这一响应就会因共振而被放大，从而引起共振型的低频振荡。
这种低频振荡具有起振快、起振后保持同步的等幅振荡和失去振荡源后振荡很快衰减等特点，是一种值得注意的振荡产生机理。
2、模态谐振机理电力系统的线性与模态性质随系统参数的变化而变化，当两个或多个阻尼振荡模态变化至接近或相同状态，以至相互影响，导致其中一个模态变得不稳定，假设此时系统线性化模型是非对角化的，就称之为强谐振状态;反之为弱谐振状态。
强谐振状态是导致发生低频振荡的先导因素。
当出现或接近强谐振状态时，系统模态变得非常敏感，反响在复平面上，随着参数变化，特征值迅速移动，变化接近，这样，对于频率接近的系统特征值在强谐振之后，阻尼很快变得不同，其中一个特征值穿过虚轴，从而引起振荡。
3、发电机的电磁惯性引起的低频振荡由于发电机励磁绕组具有电感，那么由励磁电压在励磁绕组中产生的励磁电流将是一个比它滞后的励磁电流强迫分量，这种滞后将产生一个滞后的控制，而这种滞后的控制在一定条件下将引起振荡。
而且由于发电机的转速变化，引起了电磁力矩变化与电气回路藕合产生机电振荡，其频率为0.2-2 Hz。
4、过于灵敏的励磁调节引起低频振荡为了提高系统稳定，在电力系统中广泛采用了数字式、高增益、强励磁倍数的快速励磁系统，使励磁系统的时间常数大大减小。
这些快速励磁系统可以对系统运行变化快速作出反响，从而对其进行灵敏快速的调节控制，从控制方面来看，过于灵敏的调节，会对较小的扰动做出过大的反响，这些过大的反响将对系统进行超出要求的调节，这种调节又对系统产生进一步的扰动，如此循环，必将导致系统的振荡。
鲁棒控制与鲁棒控制器设计说明共95页
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
容
膝
之
易
安
。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
鲁棒控制与鲁棒控制器设计说明
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
自动化控制系统的鲁棒优化算法论文素材
自动化控制系统的鲁棒优化算法论文素材自动化控制系统是现代工业和科技领域中的重要组成部分。
鲁棒优化算法是自动化控制系统中的关键技术之一，它能够提高系统性能并增强其鲁棒性。
本文将提供关于自动化控制系统的鲁棒优化算法的论文素材，以供参考。
1. 引言自动化控制系统是指利用计算机和电子技术对工业过程进行监测、控制和优化的系统。
随着科技的不断发展，自动化控制系统在各个领域得到广泛应用，如工业生产、交通运输、能源管理等。
然而，由于外界环境的复杂性和工业过程的不确定性，自动化控制系统的稳定性和鲁棒性成为了研究的重点。
2. 鲁棒优化算法的概述鲁棒优化算法是一种针对系统不确定性和环境变化的优化方法。
它通过考虑系统模型的不确定性来有效地提高控制系统的性能和稳定性。
鲁棒优化算法的主要目标是在保证系统稳定性的前提下，最大化系统的性能指标。
3. 鲁棒性分析在鲁棒优化算法中，鲁棒性分析是一个关键的步骤。
它通过分析系统不确定性对系统性能的影响，确定系统的鲁棒性界限。
鲁棒性分析可以基于不确定性理论和鲁棒控制理论进行，为后续的优化算法提供基础。
4. 鲁棒优化算法的应用鲁棒优化算法在自动化控制系统中的应用非常广泛。
例如，鲁棒PID控制算法可以提高PID控制器对系统参数变化的适应性，增强系统的鲁棒性；鲁棒优化算法也可以应用于优化微分进化算法的参数设置，提高优化算法的收敛速度和优化性能。
5. 鲁棒优化算法的案例研究本节将介绍几个鲁棒优化算法在自动化控制系统中的案例研究。
例如，一种基于鲁棒优化算法的智能调度算法可以在多目标工业生产中实现资源的最优分配；另外，基于鲁棒优化算法的多智能体系统可以实现多个机器人之间的协同控制。
6. 结论本文简要介绍了自动化控制系统的鲁棒优化算法，并且提供了相关的论文素材供读者参考。
鲁棒优化算法在自动化控制系统中具有重要的应用价值，能够提高系统的鲁棒性和性能。
未来的研究可以进一步深入挖掘鲁棒优化算法在自动化控制系统中的潜力，为工业和科技领域的发展做出更大的贡献。
鲁棒控制与鲁棒控制器设计40页PPT
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
鲁棒控制与鲁棒控制器设计
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
基于自适应Backstepping设计的TCSC非线性鲁棒控制器
基于自适应Backstepping设计的TCSC非线性鲁棒控制器李文磊;张智焕;井元伟;刘晓平【期刊名称】《控制理论与应用》【年(卷),期】2005(22)1【摘要】电力系统是强非线性的动态大系统,在运行中总要受到外部干扰和内部干扰的影响,从而对其稳定运行造成严重威胁.本文针对带有TCSC单机无穷大母线系统的三阶鲁棒模型,在考虑阻尼系数未知及系统受外部扰动的情况下,将自适应backstepping方法与非线性L2增益干扰抑制理论融合,构造出系统的存贮函数,并获得非线性自适应鲁棒控制器及参数替换律.所得控制器不仅能够保证系统状态有界,而且能够有效抑制干扰对系统输出的影响.通过对单机系统的仿真结果表明采用该方法的控制器优于传统的控制器.【总页数】5页(P153-156,160)【作者】李文磊;张智焕;井元伟;刘晓平【作者单位】宁波大学,信息科学与工程学院,浙江,宁波,315211;宁波大学,信息科学与工程学院,浙江,宁波,315211;东北大学,信息科学与工程学院,辽宁,沈阳,110004;东北大学,信息科学与工程学院,辽宁,沈阳,110004【正文语种】中文【中图分类】TM712【相关文献】1.基于Backstepping设计的非线性鲁棒自适应控制 [J], 陈芳;田有先2.基于Backstepping设计的非线性大系统模糊自适应输出反馈分散控制 [J], 刘长亮;佟绍成3.基于Backstepping设计的非线性系统自适应模糊输出反馈控制 [J], 贺向雷;佟绍成4.基于扩展自适应Backstepping设计的TCSC非线性控制的新方法 [J], 付俊;赵军5.TCSC非线性自适应鲁棒控制器设计 [J], 王艳;井元伟;赵韦仑;杨秀敏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
TCSC自适应非线性PID控制器设计
这种控 制器具有不依赖于被控 系统知识的特点，对 系统 工作点和 网络结构 的变化具有 良好 的鲁棒性。数值 仿真结果表 明，这种非线性 ＰＤ控制器的控制品质好，不但能有效地 改善 电力 系统暂态稳定性 ，而且具有 Ｉ
较 强的适应性和鲁棒性 。 关键词 ：状态反馈 线性化；可控 串联 补偿 器；非线性 ＰＤ控制；暂态稳定 Ｉ 中图分类号：Ｔ １ Ｍ７２ 文献标 识码 ：Ａ
１ 自适应非线性 Ｐ Ｄ控制理论 简述 Ｉ
ｋ（（ ） ａ＋ １ ｅ ｈ ｃＰｆ） ｐｅｔ ＝ ｐ ｂ（ 一ｓ ｃ （ （）） ）
（） １
图 １ 一般 的系统 阶跃 响应 曲线 ， 为 采用 该 曲线 式 中口， ｐ 正实 数 ， 当误 差Ｐ ∞时 ， 取 最 ｂ，Ｃ为 一士
收稿 日期：２ ０ —３１． ０ ７０ －７
作者简介 ：杨 全潮 （９ ７一） １６ ，男， 海南威特 电气集团工程师
维普资讯
２ ４
电
力
科
学
与
工
程
２０ ０ ７芷
大值为
；当ｅ ０ 取最小值为 ； 为 的 ＝ 时，
变化区间，调整 的大小可以调整 变化的速率 。
Ｏ ＾ ｔ ｔ ２ ３＾ ｔ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｓ ｔ
图 １ 一般 的系统阶跃 响应 曲线
于提 取 等缺 陷 ， 将微 分几 何 理论和 大 范 围反馈线 性 可 以分析 非线 性 自适 应 ＰＤ 控 制 器增益 参数 的构 Ｉ 化 理论 应用 于非 线性 Ｔ Ｃ 控制 器 的设计 ，这 种 造 思想 。 ＣＳ 非线 性 Ｔ Ｃ 控 制器在 一 定条件 下对 系统 工作 点 ＣＳ （ ） 比例 增益 参数 ：在 响应 时间０ ｆ ， １ ｆ 段 的变 化 具有 良好 的鲁棒 性 ， 由于 难 以确定 电力 系 为保证系统较快的响应速度，比例增益参数 在初 但 统的精确模型及参数，影响了所设计的 Ｔ Ｓ Ｃ Ｃ控 始 时应较 大 ， 同时为 了减 少超 调量 ，希 望误 差ｅ 逐 制器 的使 用效 果 渐 减 小 时，比例增益 也 随之减 小 ；在ｆ ｆ ２ ，为 ｒ 段 本 文在 反馈 线性 化 的基础 上 ， 一类 可 以依据 了增大 反 向控制 作用 ， 将 减小超 调 ， 望 逐渐 增大 ； 期 输 入偏 差 自适 应 调 整 参 数 的非 线 性 ＰＤ 应 用 于 在 ｒ ＜ｈ ，为 了使 系统 尽 快 回到 稳 定 点 ，并 不 Ｉ ２ ｔ 段 Ｔ Ｃ 控制器 的设计 ，并 以含有 Ｔ Ｃ 装置 的单 再 产 生大 的惯 性 ，期 望 逐 渐减 小 ，在 ｒ －ｔ ， ＣＳ ＣＳ ３ ＜４ ｔ 段 机 无 穷大系 统为 例 ，运 用 所设计 的非线性 ＰＤ 控 期 望 逐渐 增大 ，作 用 与ｆ ｆ ２ 相 同 。显 然 ，按 Ｉ ｒ 段 制 器进 行 了数值 仿真分 析 。 上 述 变化 规 律 ， 随误 差ｅ 化 的大 致 形状 如 图 ２ 变 （ ）所示 ，根据 该 图可 以构造 如下非 线 性函数 ： ａ 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ｋｅ ｏｄ ： ｏ ｒ ｕｎｙｏ ｉａｏ ； ａ ｐｎ ｎ ｏ； ｈｒｔ —ｃｎｒｌ ｒ ｓ ａａｉｒ（Ｃ Ｃ ； ｒ ｕｔｏｔ ｌ ｙｗ ｒｓ ｌ ｗ—ｆ ｑｅｃ ｓ ｌ ｔｎ ｄｍ ｉ ｃ ｔ ｌ ｔｙ ｓｒ ｏｔｌｄｓ ｉ ｐｃ ｏ Ｔ Ｓ ） Ｈ ｏ ｓ ｎｒ ｅ ｃｌ ｉ ｇ ｏｒ ｉｏ ｏｅ ｅ ｅ ｃ ｔ ｂ ｃ ｏ
用 于抑 制 低 频 振 荡 的 Ｔ Ｓ Ｃ Ｃ鲁 棒 控 制设 计
徐 大鹏 李 兴 源 洪 。 ， 潮 杨 ， 煜 刘海 洋 ，
（． １四川大学电气信息学院 ， 四川 成都
摘
６０６ ； ． １０５２ 中国南方电网技术研究中心 ， 广东 广州
５０２） １６０
要： 于Ｈ 基 鲁棒控 制理论 ， 出了一种 附加 阻尼控 制 器的设计 方法 ， 提 对含 有 ｒ ｓ Ｉ ｃ的单机 无 穷大 系统 ， ℃ 建立 了状
尼控制 器 ， 采用 ｌ＆ Ｌ Ｂ工 具 箱 求 出 Ｈ Ｖ ＴＡ Ｌ 控制 器传 递 函数 ， 并基 于 电磁 暂态 仿 真 软件 ＰＣ Ｄ Ｅ Ｔ Ｃ对含 ＳＡ ／ Ｍ Ｄ
在抑制 措施方 面有两类 ， 一类 是调 整 已有控 制 第
的阻尼 。 以往 的关 于 低 频 振荡 的研 究 都 集 中在 发 电
ＴＳ Ｃ Ｃ作 为 Ｆ Ｃ Ｓ装 置 中 的一 员 ， ＡＴ 它通 过采 用 大
１ 系 统 的数 学 模 型
模式 振荡所 致 Ｊ内在 原 因是 系 统 缺乏 足够 的阻 尼 ， ， 其振荡 频 率很 低 ， 般 在 ０ ２—２ ５Ｈ 之 问。 目前 ， 一 ． ． ｚ
电力 系统低 频振 荡 问题 正 随着 系统规 模 的扩 大 、 联 互 以及 大型机 组快 速励 磁 系统 的采用 而 日益突 出 ， 重 严 威胁 到 电力 系统 的安 全运行 。
维普资讯
第 ３ 卷第 ５ ｏ 期 ２０ ０７年 １ Ｏ月
四 川 电 力 技 术
Ｓ ｃ ｕ ｎ Ｅ ｅ ｔ ｃＰ ｗｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｉｈ ａ ｌ ｃｒ ｉ ｏ ５ ｏ ． ０， ． Ｏ ｔ ，０ ７ ｃ ．２ ０
中图分类号 ：Ｍ １ 文献标识码 ： 文章编号 ：０ ３ ９４ ２０ ）５ ０ １ ４ Ｔ ７２ Ａ １０ —６５ （０７ ０ —００ —０
电力 系统 的低 频 振荡 是 由于 系统 中电 机 的机 械
题 。２ 世 纪 ８ 年 代初 提 出 的 Ｈ ０ ０ 鲁 棒控 制 以系统 的 Ｈ 范数 为性 能指 标 ， 目前 解 决 鲁棒 控 制 比较 完 善 是 的理论 体系 。 基于 Ｈ 鲁 棒 控 制 理 论 ， 计 了 Ｔ Ｓ 设 Ｃ Ｃ的 附加 阻
有ＴＳ Ｃ Ｃ的单机无穷 大系统进行 了仿 真。与传统 的
抑制低 频 振荡 的效果 是非 常 明显 的 。
措施， 减小负阻尼； 另一类是通过附加控制提供额夕 Ｔ Ｓ 卜 Ｃ Ｃ附加 阻尼控 制器 相 比， 设计 的 Ｈ 鲁棒 控 制器对
侧 ， 要 是 对 励 磁 系 统 和 调 速 系 统 增 加 附 加 控 主 制 ［引， １９ 代 以来 ， 尼 控 制成 为柔 性 交 流 输 而 ９０年 ， 阻 电系统 （Ａ Ｔ ） 究 的重 点 课 题 之一 。下 面主 要 通 Ｆ ＣＳ研 过设 计 Ｔ Ｓ Ｃ Ｃ控制器 来抑 制 电力 系统 的低频 振荡 。
态空间方程 ， 利用 Ｍ Ｌ Ｂ工具箱求 出 Ｈ ＡＴ Ａ 控制 器传递 函数。仿真 结果表 明 ， 该策略具 有 良好 的鲁棒 性， 能提 高系统
阻尼 ， 效 地 抑 制 低 频 振 荡 ， 高 了电 力 系统 的 稳 定 性 。 有 提
关键词 ： 振荡 ； 低频 阻尼控制 ； 晶闸管控制 的串联 电容补偿器 （Ｃ Ｃ ； Ｔ Ｓ ）Ｈ 鲁棒控 制