[发明专利]发电机多目标非线性抗扰励磁控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电机的多目标非线性抗扰励磁控制方法及以该控制方法为软件核心的硬件控制装置，属电机自动控制技术领域。

背景技术

发电机励磁控制的主要作用在于：调节发电机端电压在给定值处运行；合理分配并联运行的发电机间的无功负荷；在系统受到扰动时，提高发电机并联运行的稳定性。随着电力系统联网规模的不断扩大，特别在远距离输电并且联系薄弱的电力系统中，当线路输送功率较大时，往往会出现并联运行的不稳定问题，传统的PID式励磁调节器已不能很快地解决上述出现的问题。大量研究表明，改进励磁控制方法是提高电力系统运行稳定性的经济而又有效的主要措施之一，因而已出现有多种改进的励磁控制方法，如线性最优励磁控制(LOEC)，非线性励磁控制(NEC)等，其中非线性励磁控制为较优化和先进的控制方法。但现有的非线性励磁控制方法都是按单目标设计方法进行设计的，因此常易出现发电机动、静态性能难以两全的情况，即提高运行稳定性和保证调压精度这两项功能很难同时得到改善，有的甚至出现发电机端电压随其输入的机械功率变化而偏移给定运行点的情况。

发明内容

本发明所要解决的问题是针对上述现有技术存在的不足而提出了一种发电机的多目标非线性抗扰励磁控制方法及装置，它在明显提高发电机并联运行稳定性的同时，仍能准确保证发电机端电压的调压精度，从而多元、有效地控制系统的动、静态性能。

本发明为解决上述提出的问题所采用的励磁控制方法技术方案为：首先从发电机采集相电压u_a、u_b、u_c和相电流i_a、i_b、i_c信号，送入A/D转换器进行采样，采样完成后，将这些数据从A/D的暂存器中读到CPU中按16点傅氏采样算法计算出发电机的相电压实部U_GaR、U_GbR、U_GcR和虚部U_GaI、U_GbI、U_GcI幅值，以及相电流实部I_GaR、I_GbR、I_GcR和虚部I_GaI、I_GbI、I_GcI幅值，将所有通道的采样数据计算完后，再进一步计算出Q_G、U_G、U_Gd、U_Gq、ΔU_G、Δω、和δ，然后计算出多目标非线性抗扰励磁控制律，根据励磁控制律计算结果UE进一步计算出三相全控整流器中可控制硅的控制角α、再最后确定可控硅触发脉冲信号的发出时间，给出微处理器定时器的定时值Na，即完成对发电机的非线性动态励磁控制工作的一个周期。