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模糊控制在电力系统电压稳定的应用

作　者: 崔峰
导　师: 齐占庆
学　校: 燕山大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 电压稳定静止无功补偿器电力系统稳定器模糊控制变结构控制
分类号: TM712
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 217次
引　用: 1次
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内容摘要

随着现代工业和经济的迅速发展,电力系统承受的压力越来越大,其中电压崩溃和电压失稳问题显得尤为突出。从近些年电力系统中的一些事故看,一旦发生大规模的电压失稳会使电网运行状态发生恶化,有些严重情况下甚至导致大面积的停电,经济损失巨大的同时,也给居民生活带来了很大的不便。电压失稳或电压崩溃同许多因素有关,本文在参考了大量文献的基础上,从两方面分析了造成电压失稳的原因,即:电压崩溃的核心问题是无功需求的不足;发电机端转子的摇摆常使系统产生振荡,如果阻尼不足使振荡持续,就最终将导致系统失去稳定。在上述基础上提出了:增加静止无功补偿装置(SVC)来提高负荷端的电压稳定;为励磁系统附加电力系统稳定器(PSS)来抑制低频振荡。结合电压失稳的原因,本文将模糊控制理论应用于电力系统稳定控制中,介绍了基本模糊控制器的设计,设计了SVC的模糊控制器以及模糊式电力系统稳定器(FPSS):(1)建立了电力系统的单机无穷大模型和带SVC的单机无穷大模型;(2)采用反馈线性化方法得到了系统的线性模型,综合了模糊控制和滑模变结构控制各自的优点,设计了SVC的模糊变结构控制器。其中模糊控制还能有效的消除变结构控制带来的抖振;(3)为前述的单机无穷大系统增加了FPSS控制器,设计了基于公式型的可调整参数的模糊控制器;(4)通过仿真证明了:所设计的SVC控制器可以有效的改善系统功率环境,受到扰动时可以迅速的平息功率的变化;FPSS能更有效的抑制振荡。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-20
  1.1 电压稳定的背景与意义  10-11
  1.2 电压稳定问题研究的现状  11-15
  1.3 模糊控制在电压稳定的应用  15-19
    1.3.1 模糊控制  15-16
    1.3.2 SVC 的控制  16-17
    1.3.3 FPSS  17-19
  1.4 本文的主要工作  19-20
第2章电压稳定性研究  20-35
  2.1 电压稳定概述  20-22
    2.1.1 电压稳定和电压崩溃  20
    2.1.2 电压稳定的分类  20-22
  2.2 电压稳定与无功功率的关系  22-30
    2.2.1 无功功率  22-23
    2.2.2 基于无功平衡的电压稳定分析  23-26
    2.2.3 无功补偿  26-29
    2.2.4 静止无功补偿器  29-30
  2.3 电压稳定与低频振荡  30-33
    2.3.1 低频振荡的产生  30-32
    2.3.2 抑制低频振荡的方法  32-33
  2.4 电力系统稳定器(PSS)  33-34
  2.5 本章小结  34-35
第3章基本模糊控制器设计  35-44
  3.1 精确量的模糊化  35-40
    3.1.1 模糊控制器的语言变量  35
    3.1.2 量化因子与比例因子  35-36
    3.1.3 语言变量的选取  36-37
    3.1.4 语言变量论域上的模糊子集  37-39
    3.1.5 一个确定数的模糊化  39-40
  3.2 模糊控制算法  40-42
  3.3 输出信息的模糊判决  42-43
  3.4 本章小结  43-44
第4章 SVC 的模糊非线性控制研究  44-59
  4.1 控制系统概述  44-45
  4.2 被控对象的数学模型  45-48
  4.3 状态方程的线性化  48-50
    4.3.1 含SVC 系统非线性状态方程  48
    4.3.2 基于精确线性化方法的状态方程  48-50
  4.4 控制器设计  50-56
    4.4.1 滑模切换面的设计  50-51
    4.4.2 模糊控制器的设计  51-56
  4.5 系统仿真  56-58
  4.6 本章小结  58-59
第5章模糊电力系统稳定器  59-70
  5.1 控制系统的特点  59-60
  5.2 FPSS 控制算法分类  60-63
    5.2.1 规则推理型FPSS  60-61
    5.2.2 查表型FPSS  61
    5.2.3 公式型FPSS  61-63
  5.3 量化因子的调整  63-65
    5.3.1 量化因子对性能的影响  63-64
    5.3.2 量化因子的优化  64-65
  5.4 控制器设计方法  65-68
    5.4.1 模糊化  65
    5.4.2 模糊推理  65-66
    5.4.3 解模糊化  66-68
  5.5 小干扰下的仿真分析  68-69
  5.6 本章小结  69-70
结论  70-71
参考文献  71-76
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  76-77
致谢  77-78
作者简介  78

模糊控制在电力系统电压稳定的应用

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