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变电站分层协调电压控制研究

作　者: 夏阳
导　师: 赵洪山
学　校: 华北电力大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 变电站 电压控制 线性实时逻辑(LTL) 混杂模型 预测控制
分类号: TM63
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 22次
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内容摘要


变电站具有多种电压控制器件,如:有载调压变压器分接头调节、并联电容器的投切和低压减载等。如何保证控制器之间的有效协调是一个亟需解决的问题。本文提出了一种电压控制的分层结构,其中底层为物理层,由实际的控制器构成,它们都有独自的控制规律。而上层则为协调控制层,它通过综合考虑安全性、稳定性和经济性等多项指标,确保在各种情况下的控制器之间能得到协调控制。本文提出了两种方法来设计协调控制器,分别为基于线性实时逻辑的变电站电压协调控制器设计方案以及基于混杂模型的变电站电压协调控制器设计方案。其中基于线性实时逻辑的方法以协调逻辑为基础,通过用线性实时逻辑语言来描述协调逻辑,并且能将线性实时逻辑语言自动地转为自动机模型进行控制;而基于混杂模型的方法则综合考虑了系统的潮流约束、动态负荷以及逻辑行为等因素,建立了混杂模型,并结合混杂预测控制技术来设计协调控制器。最后在Dymola环境下对提出的方法分别设计了协调控制器,并进行了详细分析和仿真验证,其结果表明所提出的方法是可行的。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-14
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-12
  1.3 本文的主要研究工作  12-13
  1.4 本文的结构  13-14
第2章 变电站分层协调电压控制  14-19
  2.1 电压安全运行的协调控制  14-15
  2.2 变电站的分层协调电压控制结构  15-16
  2.3 底层物理设备的控制器模型  16-18
    2.3.1 有载调压器控制器模型  16-17
    2.3.2 并联电容器组控制器模型  17
    2.3.3 低压减载装置控制器模型  17-18
  2.4 协调层监控器的设计要求  18
  2.5 本章小结  18-19
第3章 基于线性实时逻辑的变电站电压协调控制器的设计  19-25
  3.1 引言  19
  3.2 基本原理  19-20
    3.2.1 线性实时逻辑（LTL）  19-20
    3.2.2 线性实时逻辑协调控制器的综合  20
  3.3 变电站电压协调控制器的综合  20-24
    3.3.1 变电站各控制器的自动机模型  21-23
    3.3.2 协调控制器  23-24
  3.4 本章小结  24-25
第4章 基于混杂预测控制模型的变电站电压协调控制器的设计  25-40
  4.1 引言  25
  4.2 基本原理  25-31
    4.2.1 混杂系统  25-27
    4.2.2 混杂自动机模型  27-28
    4.2.3 混杂模型预测控制  28-30
    4.2.4 基于SAT 的分支定界（B& B）混杂算法  30-31
  4.3 基于混杂模型的变电站电压无功协调预测控制  31-36
    4.3.1 变电站混杂预测控制模型  31-33
    4.3.2 变电站非线性切换模型  33-34
    4.3.3 事件发生器  34
    4.3.4 自动机模型  34-36
    4.3.5 模式选择器  36
  4.4 基于SAT 模型的变电站混杂模型预测控制算法  36-39
    4.4.1 基于SAT 模型的变电站电压预测控制  36-38
    4.4.2 分枝搜索算法  38-39
  4.5 小结  39-40
第5章 变电站电压协调控制的仿真分析  40-60
  5.1 建模语言与工具  40-42
    5.1.1 Modelica 语言  40
    5.1.2 建模与仿真环境  40-42
  5.2 基于线性实时逻辑的变电站电压协调控制仿真分析  42-49
    5.2.1 系统  42-43
    5.2.2 仿真分析  43-49
    5.2.3 小结  49
  5.3 基于混杂模型的变电站电压协调预测控制仿真分析  49-58
    5.3.1 BPA 三机电力系统  49-50
    5.3.2 仿真分析  50-58
    5.3.3 小结  58
  5.4 本章小结  58-60
第六章 结论与展望  60-61
参考文献  61-66
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  66-67
攻读硕士学位期间参加的科研工作  67-68
致谢  68-69
详细摘要  69-80

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 变电所
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