1、“.....直流输电线路的电压和电流的响应曲线如图所示。从直流电压的响应曲线可以看出,在非线性控制器和控制器的作用下,振荡持续时间分别为和,偏离量分别为和,超调量分别为和。非线性控制器振荡持续时间虽然较短,但在后,电压仍有少许波动,并持续了后消失。从直流电流的响应曲线可以看出,在这两种控制器作用下,偏离量分别为和,超调量为分别和这里的超调量可能因为电流的稳态值较小而有点偏大。在非线性控制器的作用下,振荡持续后就处于恒定值。但在控制器作用下,直流电流振荡持续了后仍有较大的波动,且基本上以等幅振荡的形式直持续下去。图侧母线发生单相短路故障时系统的响应结论这次仿真实验的目的是验证输电系统在连续扰动和发生故障这两种情况下,系统的稳定性及动态响应。由以上的分析可以得出,在输电系统遭受扰动或故障时,本文所设计的非线性控制器与传统的控制器相比,直流电压和电流的动态性能指标明显较好......”。
2、“.....持续时间也较短。由此可以得出本文所设计的输电系统的非线性控制器能有效地增加系统的阻尼,改善系统的暂态稳定性,减少直流线路的电压和电流振荡幅度和持续时间,使系统能够在较短的时间内恢复到正常运行状态,从而有效改善了系统的动态性能。为式中为整流侧的输出等效电阻。由上式可得综合式式和式可得令负载率入式得由于,这样负载率表示为如下的形式式中为的直流输出功率。由式可得出将式代入式可得由图的向量关系图可知将式代入式可得以为变量,将式整理成二次方程的形式对上式进行求解可得在实际的工程应用中,换流器般都会在个平衡点附近运行,因此式有解,即其判别式大于零经整理可得负载率由于负载率只能取正值,所以可求得负载率的表达式将式代入式,可求得控制角的表达式系统新型非线性控制器设计非线性控制理论简介控制是指用施加种特定的输入方式,改造所涉及的各种动力学的性能......”。
3、“.....控制理论和其它学科样,也是由于社会发展的需要,从解决重大工程和技术问题的实践中发展起来的,而它的发展水平则受到人类技术手段和知识水平的限制。控制理论自年奈魁斯特发表反馈放大器理论以来,发展至今已走过了多年的历程,其主要经历了如下的几个阶段第阶段经典控制理论经典控制理论是种单回路线性控制理论,这种理论只适用于单输入单输出控制系统,其主要研究对象为单输入单输出线性定常系数的系统。由于经典控制理论只是从系统的输出量和输入量的关系去研究个系统,故它难以揭示系统内部的动态行为。它的数学工具是拉氏变换传递函数,其主要方法是频率法和轨迹法。第二阶段现代控制理论世纪年代前后,随着工程控制系统规模及其复杂程度的增大以及对控制精度要求的不断提高,迫切地需要种新的控制理论另方面,由于计算机技术的成熟和普及,促使控制理论由经典控制理论向现代控制理论过渡......”。
4、“.....现代控制理论的研究对象为多输入多输出线性或非线性定常或时变系统的状态控制,它的数学工具是矩阵理论矢量微分方程理论和集合论等,它的主要方法是状态空间分析法。第三阶段非线性控制理论当代科学技术的重大变革和发展,已突破旧的自动控制系统框架向更复杂的自动控制系统框架发展,这些复杂的系统凭单的控制模式,仅采用数学工具或计算机仿真都难以解决,因此有必要采用更高级的控制方式来解决上述问题。现代电力系统的规模和复杂程度正在日益增加,人们对电力系统的运行性能也提出了更高的要求。随着以大机组超高压电网为特点的大规模电力系统的迅速发展,改善电力系统运行的安全稳定性成为日趋重要和紧迫的研究课题。在这种情况下,为保证电力系统安全经济和稳定地运行,必须采用合适的有效的控制方式。传统的控制技术大多采用线性系统控制理论,这种理论方法是以非线性系统在平衡点的全微分代替其增量......”。
5、“.....采用这种方法虽然可以得到电力系统的控制方式,但也有着不可忽视的局限性。那就是当电力系统的实际运行状态对于所选的平衡状态有较大的偏差时,所得的线性状态方程就会呈现较大的不准确性,且偏差越大,这种不准确性也就越大。而非线性控制理论,通过采用状态反馈和恰当的坐标变换,可以把非线性系统在它的整个状态空间上或状态空间的个足够大的域中精确线性化,从而得到非线性的控制方式,使系统具有良好的动态特性。可见基于非线性控制理论设计的控制器有助于提高电力系统运行的暂态稳定性,以及增强对潮流分布紧急事故及经济运行的控制能力。输电系统的控制方式从第二章的分析可得出,在输电系统中,可以通过调节的相位控制角和调制度来控制的输出,从而可以快速灵活地调节直流输电系统的运行性能。由于为自换向换流器,它不需要交流系统提供换向电压,与交流系统相连时......”。
6、“.....实现两个交流有源电网之间电能的远距离互送,向无源纯负荷网络供电,并且在电能传送的同时还能够对所连接的交流网络进行无功补偿等。这些功能的实现都要通过对输电系统的两端换流器实施有效地控制和对系统参数进行合理地选取才能实现。在输电系统中,是个两输入相位万与调制度两输出直流输出电压或电流与无功功率的被控对象,其主要有以下三种基本的控制运行方式定直流电压控制这种控制方式用以控制直流母线电压和输送到交流侧的无功功率。定直流电流或功率控制这种控制方式用以控制直流电流或功率和输送到交流侧的无功功率。定交流电压控制这种控制方式用以控制交流母线电压。对于输电系统,为了保证其能正常运行和提高交流侧输出电压的稳定性,必须对直流电压进行定值控制,因此其中端必须采用定直流电压控制。而另端采用定直流电流控制还是定直流电压控制则取决于所连接的交流网络......”。
7、“.....采用的是定直流电流控制,采用该策略时,输电系统传输的功率由两端换流站设定值的乘积决定,其控制目标为直流线路电系统的研究规划设计和运行等起着重要作用。为能较好地反映输电系统的动态特性,目前大多采用时域仿真的研究方法。本文就是利用这种方法来对前两章所提出的控制器进行仿真研究。仿真软件简介发展历程是种有效的用户图形界面,它的开发成功使得用户能显著地提高电力系统电磁暂态模拟研究的效率。利用家族的软件工具,电力系统工程师能够充分地利用现代微机工作站的资源,更为有效地使用曼尼托巴高压直流研究中心的暂态模拟软件。程序是目前世界上被广泛使用的种电力系统仿真软件。最初的代码由博士在年开始编写,编写这个程序的主要原因是为了满足加拿大曼尼托巴水电局对尼尔逊河高压直流输电工程进行研究的需要。随后在曼尼托巴大学创建高压直流输电研究中心......”。
8、“.....使之发展为既可以研究交直流电力系统问题,又能够完成电力电子仿真及非线性控制的多功能工具。自此之后程序被不断开发,至今已被广泛应用于电力系统许多类型的模拟研究。是套基于软件的电磁暂态模拟程序,用户可以通过调用随主程序起提供的库程序模块或利用自己开发的元部件模型有效地组装任何可以想象出的电力系统模型和结构。的威力之是可以较为简单地模拟复杂电力系统,包括直流输电系统和其相关的控制系统。利用它来进行电力系统仿真计算,使电力系统复杂部分可视化成为可能,而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端,可模拟任意大小的交直流系统。因其具有大规模的计算容量完整而准确的元件模型库稳定高效的计算内核友好的界面和良好的开放性等特点,己经在世界各国的科研机构高等院校和电力生产部门广泛使用。的程序结构和功能特点软件的主要功能是进行电力系统时域和频域仿真......”。
9、“.....具有如下的特点主程序由两部分组成系统动态程序模块和电力网络求解模块。系统动态程序模块完全由用户定义,通过它用户可以在主程序中加入自己的代码。电力网络求解模块主要用于根据设定的网络信息按用户的要求求解网络变量。与系统动态程序模块不同,用户不能在网络求解模块中直接加入自己的代码。电力网络求解模块所需信息,例如节点数子系统数系统连接情况等,完全由根据待仿真系统电路图自动生成,这些信息再经过编译简化传递给用于网络求解。软件主要应用于以下几个领域对包含复杂非线性元件如直流输电设备的大型电力系统进行三相的精确模拟,其输入输出界面非常直观方便可以发现电力系统中断路器操作故障及雷击时出现的过电压进行电力系统时域或频域计算仿真进行电力系统谐波分析及电力电子领域的仿真计算实现高压直流输电控制器的设计......”。
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