电力系统的扰动抑制和稳定控制

近年来，保证系统内各发电机组均能继续保持同步稳定运行成为非线性科学研究的热点之一。《电力系统的扰动抑制和稳定控制》共8章。第1章绪论。第2～4章分别为发电机汽门开度系统的控制器设计、发电机励磁系统的控制器设计，以及励磁和汽门开度系统的切换控制器设计。第5～7章分别为基于参数重构的SVC系统的扰动抑制控制、基于Hamilton（哈密顿）方法的TCSC系统的控制器设计、基于I&I方法的STATCOM系统的控制器设计。第8章为STATCOM系统的数字化控制电路设计。

前言
1 绪论 1
1.1 电力系统概述 1
1.1.1 发电机励磁系统 2
1.1.2 水轮机发电机组调速系统 3
1.1.3 汽轮机发电机组调速系统 4
1.1.4 FACTS控制 6
1.1.5 协调控制系统 7
1.2 电力系统稳定控制 7
1.3 控制方法及其在电力系统中的应用 9
1.3.1 稳定控制方法 9
1.3.2 扰动抑制方法 15
2 发电机汽门开度系统的控制器设计 17
2.1 基于Backstepping方法的主汽门非线性控制器设计 18
2.1.1 主汽门控制系统数学模型的建立 18
2.1.2 基于Backstepping方法的主汽门非线性自适应控制器设计 20
2.1.3 仿真分析 22
2.2 基于Minimax方法的主汽门非线性扰动抑制控制器设计 26
2.2.1 控制目标 27
2.2.2 非线性扰动抑制控制器设计 28
2.2.3 仿真分析 33
2.3 汽轮机发电机组全程大扰动抑制控制器设计 36
2.3.1 全程汽门控制系统模型 36
2.3.2 全程汽门非线性大扰动抑制控制器设计 37
2.3.3 仿真分析 42
3 发电机励磁系统的控制器设计 50
3.1 励磁系统的非线性扰动抑制控制器设计 50
3.1.1 发电机励磁系统模型 50
3.1.2 扰动抑制控制器设计 52
3.1.3 仿真分析 55
3.2 励磁-汽门协调控制系统 63
3.2.1 励磁-汽门协调控制系统的数学模型 64
3.2.2 励磁-汽门扰动抑制协调控制器设计 66
3.2.3 仿真分析 71
4 励磁和汽门开度系统的切换控制器设计 80
4.1 汽门的切换控制 80
4.1.1 汽门切换控制模型的建立 80
4.1.2 扰动抑制控制器的设计 81
4.1.3 切换律的设计 86
4.1.4 仿真分析 87
4.2 励磁-汽门切换控制 92
4.2.1 励磁-汽门切换控制模型的建立 92
4.2.2 扰动抑制控制器的设计 93
4.2.3 切换律的设计 98
4.2.4 仿真分析 99
4.3 考虑状态和输入约束的励磁和汽门系统协调控制 102
4.3.1 励磁-汽门协调控制模型的建立 102
4.3.2 扰动抑制控制器的设计 102
4.3.3 切换律的设计 109
4.3.4 仿真分析 109
5 基于参数重构的SVC系统的扰动抑制控制 113
5.1 SVC非线性系统的数学模型 114
5.2 SVC系统的非线性鲁棒控制器设计 115
5.2.1 控制目标 115
5.2.2 基于参数重构的自适应扰动抑制控制器设计 116
5.3 仿真分析 122
5.3.1 负荷功率扰动 123
5.3.2 输电线路短路故障 129
6 基于Hamilton方法的TCSC系统的控制器设计 136
6.1 Hamilton控制方法 137
6.1.1 Hamilton系统 137
6.1.2 基于Hamilton系统的Minimax扰动抑制控制器设计方法 138
6.2 TCSC系统的数学模型 139
6.3 TCSC自适应扰动抑制控制器设计 140
6.3.1 TCSC系统Hamilton模型的建立 141
6.3.2 自适应Minimax扰动抑制控制器的设计 143
6.4 仿真分析 147
6.4.1 负荷功率扰动 148
6.4.2 输电线路短路故障 150
7 基于I&I方法的STATCOM系统的控制器设计 154
7.1 浸入和不变稳定理论 154
7.2 系统模型与问题描述 157
7.3 STACOM单机无穷大系统的非线性自适应控制器设计 158
7.3.1 选取目标系统 158
7.3.2 选取浸入映射 158
7.3.3 确定流形 160
7.3.4 设计控制器 160
7.4 仿真分析 162
8 STATCOM系统的数字化控制电路设计 165
8.1 硬件系统结构 165
8.2 主电路与各子电路设计 167
8.2.1 主电路的设计 167
8.2.2 采集电路的设计 170
8.2.3 驱动电路的设计 172
8.2.4 保护及辅助电路的设计 177
参考文献 182