改进自适应反步无源协调控制在发电机励磁与SVC中的应用

"发电机励磁与SVC的改进自适应反步无源协调控制" 本文针对电力系统的稳定性问题，特别是大型复杂电网中输电系统面临的挑战，提出了一个创新的控制策略。该策略着重于发电机励磁与静止无功补偿器（SVC）的协调控制，以增强系统的稳定性和动态性能。作者李啸骢和陈登义来自广西大学广西电力系统最优化与节能技术重点实验室。 首先，考虑到阻尼系数的不确定性，他们设计了一种改进的自适应反步无源协调控制策略。这种策略通过引入浸入与不变（I & I）自适应控制方法来估计阻尼系数，从而增强了控制器的自适应能力。自适应控制允许控制器根据系统的实时状态自动调整参数，以适应系统的变化。 其次，利用反步法逐步递推设计了SVC的控制律。反步法是一种分步设计控制器的方法，可以逐个解决系统中的子问题，有助于提升控制性能。在此过程中，为了避免"微分爆炸"问题（即某些变量的导数可能会迅速增长），将虚拟控制量的导数视为不确定项，并通过引入非线性阻尼算法来处理这些不确定项，确保了系统的稳定性。 同时，结合无源性理论，他们得出了发电机励磁的控制律。无源控制理论是基于能量守恒原理，通过设计使系统成为能量源或能量消耗器的控制器，来实现系统的稳定和性能优化。 通过仿真分析，证明了所设计的协调控制器能显著改善电力系统的稳定性，并展现出良好的自适应性和鲁棒性。这意味着控制器不仅能应对阻尼系数的不确定性，还能抵抗其他潜在的系统扰动。 该工作受到了国家自然科学基金、广西科学研究与技术开发计划项目以及广西自然科学基金的支持，对于提高电力系统的运行效率和可靠性具有重要的理论和实践意义。随着我国电网规模的扩大，这样的控制策略将成为保障电网稳定运行的关键技术之一。