1引言
励磁控制系统是同步发电机自动调节系统的重要组成部分,对电力系统运行的可靠性和稳定性有着直接的影响。多年来,专家学者们对励磁控制规律进行了大量研究,提出了多种控制策略。常规励磁控制采用PID型控制策略[1],控制器结构简单且易于实现,得到了非常广泛的应用。但是这种控制器只是在某一工作点附近进行线性化设计,动态品质较差。后来出现各种基于先进控制理论的励磁控制方法如微分几何控制[2]、变结构控制[3]、基于Hamilton能量理论的非线性控制[4]以及神经网络控制[5]等,使系统的动态品质有了较大提高。但是,这些控制方法都存在控制规律复杂、在线计算量大的缺点,不便于解决实时性问题。
随着计算机技术的发展,各种智能控制理论迅速发展和完善并取得了良好的控制效果,可拓控制即是其中之一。可拓控制是结合可拓学[6]和反馈理论的一种新的智能控制方法,最早由王行愚教授提出[7],其基本思路是从信息转换角度去处理控制问题,即以控制输入信息的合格度(关联度)作为确定控制输出校正量的依据,从而使被控信息转换到合格范围内。由于可拓控制器不要求建立精确的数学模型,且实时性好,近年来逐渐受到了学者们的关注[8-11]。本文对可拓控制在电力系统中的应用进行初探,针对单机无穷大电力系统,采用可拓控制方法设计励磁控制器。控制器以参考电压与发电机机端电压的偏差及其微分作为特征量,根据电力系统的实际情况确定经典域和可拓域,经过关联度计算、测度模式识别,确定所采用的控制策略。应用MATLAB软件建立基于同步发电机三阶非线性数学描述的仿真模型,并对可拓励磁控制器的效果进行仿真研究。
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