柔性交直流輸電系統(tǒng)的非線性控制

目錄
《博士后文庫》序言
前言
主要術語對照表
符號表
第1章 緒論 1
1.1 電力系統(tǒng)結構要求和控制特點 1
1.2 FACTS 2
1.3 非線性控制在電力系統(tǒng)中的應用 9
1.4 電力系統(tǒng)協(xié)調控制的理論與應用 12
參考文獻 13
第2章 預備知識 15
2.1 微分流形、分岔和極限集 15
2.1.1 微分流形 15
2.1.2 分岔和極限集 16
2.1.3 流和極限集 18
2.2 微分方程基本解理論基礎 22
2.2.1 一般性的線性時變系統(tǒng) 22
2.2.2 Wronsky行列式 23
2.3 系統(tǒng)的穩(wěn)定性 23
2.3.1 穩(wěn)定性的基本概念 23
2.3.2 辛結構與傳統(tǒng)Hamilton系統(tǒng) 25
2.3.3 廣義Poisson括號與廣義Hamilton系統(tǒng) 25
2.3.4 受控耗散Hamilton系統(tǒng) 27
2.3.5 廣義Hamilton實現的定義及性質 28
2.4 非線性DAS的幾何線性化 30
2.4.1 DAS的解 30
2.4.2 線性化標準型 33
2.4.3 參數自適應控制理論與方法 36
參考文獻 40
第3章 SVC的非線性控制 42
3.1 SVC的反步法控制 43
3.1.1 SVC基本原理和數學模型 43
3.1.2 耗散系統(tǒng)基本概念和原理 45
3.1.3 反步法控制設計方法 47
3.1.4 無源控制方法在發(fā)電機勵磁和SVC控制設計中的應用 49
3.1.5 仿真分析 53
3.2 自適應控制方法在發(fā)電機勵磁和SVC控制設計中的應用 55
3.2.1 具有SVC的電力系統(tǒng)模型 55
3.2.2 SVC與發(fā)電機勵磁控制器的設計 56
3.2.3 參數自適應控制器的設計 58
3.2.4 仿真分析 60
3.3 結構保持電力系統(tǒng)SVC與發(fā)電機勵磁協(xié)調控制 63
3.3.1 多個SVC的多機電力系統(tǒng)模型 63
3.3.2 仿真分析 71
參考文獻 74
第4章 STATCOM與發(fā)電機勵磁協(xié)調控制 77
4.1 STATCOM的基本結構與工作原理 77
4.1.1 STATCOM的基本結構 77
4.1.2 STATCOM的無功補償原理 78
4.1.3 STATCOM與SVC的比較 79
4.1.4 含STATCOM的電力系統(tǒng)模型 80
4.1.5 STATCOM與發(fā)電機勵磁非線性協(xié)調控制器設計 82
4.1.6 仿真分析 85
4.2 STATCOM與發(fā)電機勵磁魯棒非線性協(xié)調控制 87
4.2.1 計及不確定項的含STATCOM的電力系統(tǒng) 87
4.2.2 STATCOM與發(fā)電機勵磁魯棒非線性協(xié)調控制器設計 87
4.2.3 仿真分析 89
4.3 計及不確定項的STATCOM與發(fā)電機勵磁魯棒控制 90
4.3.1 計及不確定項的含STATCOM的電力系統(tǒng)數學模型 90
4.3.2 計及不確定項的STATCOM與發(fā)電機勵磁魯棒控制器設計 93
4.3.3 仿真分析 98
4.4 具有代數約束的STATCOM與凸極式發(fā)電機控制 100
4.4.1 具有代數約束的STATCOM的電力系統(tǒng)數學模型 101
4.4.2 具有代數約束的STATCOM與凸極式發(fā)電機控制器設計 102
4.4.3 仿真分析 107
4.5 凸極式發(fā)電機勵磁與非理想STATCOM的協(xié)調控制 109
4.5.1 非理想STATCOM數學模型 109
4.5.2 協(xié)調控制器的設計要求 112
4.5.3 控制輸入的確定 115
4.5.4 仿真分析 116
參考文獻 119
第5章 BESS多指標非線性協(xié)調控制 121
5.1 太陽能光伏并網系統(tǒng)的控制與仿真 121
5.1.1 光伏陣列 121
5.1.2 MPPT法原理 124
5.1.3 仿真分析 125
5.2 BESS多指標非線性協(xié)調控制 131
5.2.1 BESS與發(fā)電機聯(lián)立的數學模型 131
5.2.2 BESS多指標非線性控制規(guī)律的設計 136
5.2.3 仿真分析 139
參考文獻 141
第6章 AC/DC聯(lián)合輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定控制 143
6.1 AC/DC聯(lián)合輸電系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定控制 143
6.1.1 基于AC/DC動態(tài)特性的控制模型 144
6.1.2 線性魯棒控制器設計 147
6.1.3 仿真分析 150
6.2 計及發(fā)電機勵磁的AC/DC系統(tǒng)控制 153
6.2.1 基于AC/DC動態(tài)特性的控制模型 154
6.2.2 控制系統(tǒng)的坐標變換 156
6.2.3 計及發(fā)電機勵磁的AC/DC系統(tǒng)控制器設計 159
6.2.4 仿真分析 159
6.3 結構保持電力系統(tǒng)的AC/DC系統(tǒng)非線性控制 162
6.3.1 AC/DC并聯(lián)系統(tǒng)的非線性DAS模型 163
6.3.2 SMIB AC/DC并聯(lián)系統(tǒng)的非線性控制 164
6.3.3 單機無窮大AC/DC并聯(lián)系統(tǒng)仿真分析 169
6.3.4 多機AC/DC并聯(lián)系統(tǒng)非線性控制 176
6.3.5 仿真分析 180
參考文獻 183
第7章 Hamilton系統(tǒng)的非線性控制 186
7.1 多機電力系統(tǒng)的Lagrange力學化與應用 186
7.1.1 問題描述與基本理論 187
7.1.2 電力系統(tǒng)Hamilton實現及控制器設計 189
7.1.3 仿真分析 193
7.2 Lagrange力學化在含TCSC電力系統(tǒng)中的應用 196
7.2.1 問題描述與基本理論 197
7.2.2 含TCSC的電力系統(tǒng)Hamilton實現及控制器設計 198
7.2.3 仿真分析 201
7.3 多機系統(tǒng)Hamilton實現與Hessian矩陣正定性 203
7.3.1 問題描述 204
7.3.2 一般矩陣正定性的判定方法 205
7.3.3 電力系統(tǒng)模型及Hessian矩陣正定性的判斷 207
7.3.4 仿真分析 210
7.4 基于Hamilton能量理論的超導儲能控制器設計 213
7.4.1 問題描述及基本性質 213
7.4.2 含SMES電力系統(tǒng)的廣義耗散Hamilton實現 214
7.4.3 控制器設計 218
7.4.4 仿真分析 219
7.5 偽廣義Hamilton理論與多機系統(tǒng)非線性勵磁控制 220
7.5.1 問題描述及基本性質 221
7.5.2 多機電力系統(tǒng)非線性勵磁控制器設計 223
7.5.3 仿真分析 226
7.6 Hamilton能量函數的發(fā)電機勵磁與TCSC協(xié)調控制 230
7.6.1 含TCSC的SMIB模型 231
7.6.2 廣義耗散Hamilton實現 232
7.6.3 控制器的設計與實施 232
7.6.4 仿真分析 234
參考文獻 237
第8章 時滯系統(tǒng)的非線性控制 242
8.1 時滯系統(tǒng)理論 242
8.1.1 非線性時滯系統(tǒng)理論與控制方法 242
8.1.2 廣域時滯電力系統(tǒng) 243
8.2 線性多時滯電力系統(tǒng)穩(wěn)定性及其控制 245
8.2.1 多時滯系統(tǒng)的時滯依賴穩(wěn)定判據 245
8.2.2 電力系統(tǒng)多時滯建模 249
8.2.3 計及時滯分量的輸出反饋控制器設計 252
8.3 非線性時滯Hamilton理論及其應用 256
8.3.1 非線性時滯Hamilton系統(tǒng)的時滯依賴穩(wěn)定性條件 257
8.3.2 電力系統(tǒng)時滯Hamilton實現 258
8.3.3 WADC設計 261
8.3.4 仿真分析 262
8.4 計及時滯影響的發(fā)電機勵磁與FACTS協(xié)調控制 273
8.4.1 非線性時滯Hamilton系統(tǒng)發(fā)電機勵磁與SVC協(xié)調控制 273
8.4.2 非線性時滯Hamilton系統(tǒng)發(fā)電機勵磁與TCSC協(xié)調控制 285
參考文獻 297
編后記 303