[发明专利]一种建立发电机励磁控制器能量函数的方法

摘要

本发明涉及一种建立发电机励磁控制器能量函数的方法，属于发电机控制技术领域。本发明首先用供给率方法建立包含励磁自动电压调节器AVR和电力系统稳定器PSS的发电机励磁控制器的哈密顿能量函数，供给率采用各个环节的输入和输出变量描述，获得控制器的能量函数以后，再将控制器的能量函数加入到发电机哈密顿能量函数中，得到包含整个励磁系统的发电机能量函数。本发明用供给率的方法，解决了控制器的能量函数的建模问题，可以方便地将控制器写入发电机哈密顿能量函数中，且通过仿真结果验证了这种建模方法的正确性。

主权项

1.一种建立发电机励磁控制器能量函数的方法，发电机励磁控制器包括励磁自动电压调节器AVR和电力系统稳定器PSS，其特征在于：首先用供给率方法建立包含励磁自动电压调节器AVR和电力系统稳定器PSS的控制器的能量函数，供给率采用各个环节的输入和输出变量描述，获得控制器的能量函数以后，再将控制器的能量函数加入到发电机哈密顿能量函数中，得到包含整个励磁系统的发电机励磁控制器能量函数；所述建立发电机励磁控制器能量函数的方法的具体步骤如下：Step1、电力系统稳定器PSS支路的能量用供给率表示为：ω₁v₂+v₂v_s；励磁自动电压调节器AVR支路分为两部分，包括AVR测量单元和AVR放大单元；AVR测量单元用供给率表示的能量函数为：u_tv₁；AVR放大单元看作三输入与单输出环节，采用供给率来表示的能量函数为：其中，ut为发电机机端电压，v1为励磁自动电压调节器AVR输出，KA是放大系数，ω1为电力系统稳定器PSS的输入，vs为电力系统稳定器PSS的输出，v2为电力系统稳定器PSS的信号滤过环节的输出，vref为励磁自动电压调节器AVR的整定值；Step2、PSS、AVR支路的总能量函数为：Step3、发电机哈密顿能量函数为：p_f是发电机励磁绕组广义动量，定义为：其中：ut是发电机机端电压，Xad为d轴电枢反应电抗，Xd、Xd′、Xq分别是d轴电抗、d轴暂态电抗，q轴电抗；Eq′为q轴暂态电动势，Xf为励磁绕组电抗，δ是功角，pω1＝TjωBω1＝Tj*ω1，Tj是机组惯性时间常数，ωB是机组角速度基值，ω1＝ω－1，ω是机组角速度；Tj*是机组惯性时间常数的标么值；Step4、将PSS、AVR支路的总能量函数加入到发电机哈密顿能量函数中，构成包含整个励磁系统的发电机励磁控制器能量函数：