《电力系统非线性控制》

前言页1

第一章导论1

1.1 引言1

1.2 控制理论发展概述2

1.3 线性控制系统与非线性控制系统8

1.4 非线性系统近似线性化建模方法及其局限性12

1.5 非线性系统稳定与不稳定平衡点13

1.6 非线性系统的混沌现象与电力系统非线性振荡15

第二章非线性控制理论中的一些基本概念20

2.1 引言20

2.2 非线性系统的坐标变换20

2.2-1 坐标变换的一般概念20

2.2-3 非线性坐标变换与微分同坯22

2.2-2 线性系统坐标变换22

2.2-4 映射23

2.2-5 局部微分同坯23

2.2-6 非线性控制系统的坐标变换25

2.3 仿射非线性系统26

2.4 向量场27

2.5 向量场的导出映射28

2.6 李导数与李括号30

2.6-1 李导数30

2.6-2 李括号32

2.7 向量场集合的对合性36

2.8 控制系统的关系度37

2.9 非线性系统的线性化标准型40

2.10 小结45

3.1 引言47

3.2 状态反馈精确线性化的设计原理47

第三章单输入单输出非线性控制系统设计原理47

3.2-1 关系度r等于系统阶数n的线性化设计原理48

3.2-2 一般情况下的线性化的设计原理55

3.2-3 精确线性化的条件56

3.2-4 精确线性化的算法62

3.3 零动态设计原理与方法71

3.3-1 零动态第二种设计方法71

3.3-2 零动态第二种设计方法76

3.3-3 几个问题的讨论79

3.4 线性系统零动态设计方法81

3.5 输出对干扰解耦的控制系统设计原理85

4.2 关系度与线性化标准型94

4.2-1 系统的关系度94

4.1 引言94

第四章多输入多输出非线性控制系统的设计原理94

4.2-2 线性化标准型96

4.3 零动态设计原理106

4.4 状态反馈精确线性化设计原理114

4.4-1 状态反馈精确线性化的条件115

4.4-2 状态反馈精确线性化的算法117

5.2 同步发电机的转子运动方程129

5.1 引言129

第五章电力系统基本数学描述129

5.3 同步发电机输出功率方程132

5.4 多机系统中同步发电机实用的输出功率方程139

5.4-1 单机无穷大系统中的发电机输出功率方程139

5.4-2 多机系统中同步发电机实用化的输出功率方程140

5.5 同步发电机励磁绕组电磁动态方程143

5.6 汽轮发电机组汽门开度控制系统的数学描述144

5.7-1 直流输电线路的动态方程148

5.7 直流输电系统的数学描述148

5.7-2 直流调节系统的数学模型152

第六章大型发电机的非线性励磁控制155

6.1 引言155

6.2 励磁控制方式的发展156

6.3 单机系统中发电机非线性励磁控制系统的设计163

6.3-1 精确线性化的设计方法163

6.3-2 关于非线性励磁控制规律的实现问题的讨论170

6.3-3 非线性励磁控制的效益171

6.4 多机系统中发电机非线性励磁控制系统的设计175

6.4-1 多机电力系统的动力学方程175

6.4-2 励磁控制系统精确线性化的设计方法176

6.4-3 实用化的非线性励磁控制规律184

6.4-4 对多机系统发电机非线性励磁控制规律的讨论185

6.4-5 多机电系统非线性励磁控制器的控制效果186

7.1 引言193

第七章电力系统中汽轮发电机组汽门开度的非线性控制193

7.2 单机无穷大系统中汽轮发电机组汽门的非线性控制194

7.2-1 数学模型194

7.2-2 精确线性化设计方法195

7.2-3 模拟式汽门非线性控制器200

7.2-4 单机系统汽门非线性控制的动态模拟实验结果200

7.2-5 单机系统主调节汽门非线性控制的计算机仿真结果202

7.3 多机电力系统中发电机组汽门非线性控制204

7.3-1 数学模型204

7.3-2 精确线性化设计方法206

7.3-3 多机电力系统汽门非线性控制措施的效果214

7.4 若干问题的讨论215

8.2-2 逆变器的电压-电流特性219

8.2-1 整流器的电压-电流特性219

8.1 引言219

第八章交直流联合输电系统中直流系统的非线性控制219

8.2 换流站的运行特性与常规控制方式219

8.2-3 整流器定直流电流、逆变器定关断越前角的常规控制方式220

8.2-4 整流器定直流电流、逆变器定直流电压的常规控制方式222

8.2-5 直流输电系统的功率调制223

8.3 换流站的非线性控制224

8.3-1 定电流、定关断越前角的非线性控制器的设计224

8.3-2 定电流、定电压非线性控制器的设计230

8.4 直流系统非线性控制与互联电力系统的稳定性235

8.4-1 交直流系统非线性稳定控制器设计的数学模型235

8.4-2 非线性直流稳定控制器设计238

8.4-3 直流系统非线性稳定控制器的控制效果240

9.2 无功补偿的基本概念242

9.2-1 输电系统中的无功潮流242

9.1 引言242

第九章静止无功补偿器系统的非线性控制242

9.2-2 无功功率补偿的两种基本方式244

9.2-3 线路中间无功补偿对传输功率极限的影响245

9.3 静止无功功率补偿装置结构249

9.3-1 可控硅控制电抗器(TCR型)249

9.3-2 可控硅开关电容器(TSC型)253

9.4 静止无功补偿器(SVS)的常规控制方式258

9.5 静止无功补偿器的非线性控制器设计259

9.5-1 SVS控制系统模型259

9.5-2 精确线性化设计方法261

9.5-3 静止无功补偿器非线性控制的效益264

参考文献267