全量程非线性汽轮发电机大扰动控制方案

"该研究探讨了一种针对强非线性的再热式汽轮发电机汽门控制系统的全量程非线性自适应大干扰抑制控制器设计。通过反推方法和极小极大方法，该方案旨在降低由于简单干扰边界估计和不等式放大导致的保守性，从而提高系统的鲁棒性和抗大干扰能力。在考虑短路接地故障和机械功率干扰等突发大干扰的情况下，对单机无穷大系统进行了仿真实验，结果显示该控制策略能有效改善电力系统的暂态稳定性。与常规非线性控制器对比，提出的控制方案在处理大干扰时表现出优越性能，并且设计过程简洁明了。" 文章深入研究了汽轮发电机汽阀控制系统，特别是针对再热型汽轮机，这类系统由于其复杂的物理特性而表现出强烈的非线性行为。为了应对这种挑战，研究者提出了一种全新的控制策略，即全量程非线性自适应大干扰抑制控制方案。该方案基于反推方法，这是一种用于设计非线性控制器的常用技术，它通过逐步构建虚拟控制器来解决非线性问题。 关键在于采用了极小极大方法，这是一种处理不确定性和干扰的有效手段。该方法考虑了未知外部扰动对发电机转子角度和转速的影响，通过精确估算扰动上界，减少了保守性，增强了控制器的适应性和抗干扰能力。这有助于确保系统在面临大扰动时仍能保持稳定运行，避免因保守估计而导致的性能下降。 在实际应用中，系统可能会遭受如短路接地故障这样的电气故障，或是发电机机械功率的突然变化等大干扰。通过仿真实验，该控制方案在单机无穷大系统中的表现验证了其在改善电力系统暂态稳定性的效果。实验结果表明，采用该方案可以显著优化动态过程，使系统能够快速恢复到正常运行状态。 与传统的非线性控制器相比，所提出的控制策略在处理大干扰时具有明显优势，不仅在性能上更优，而且设计流程更为直观和简化，降低了设计复杂度，有利于实际工程中的应用。 这项工作为汽轮发电机汽阀控制提供了新的解决方案，尤其是在应对非线性、大干扰环境下的系统稳定性方面，为电力系统的安全稳定运行提供了理论支持和技术借鉴。