柔性交直流輸電系統(tǒng)的非線性控制

目錄
《博士后文庫》序言
前言
主要術(shù)語對照表
符號表
第1章 緒論 1
1.1 電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求和控制特點(diǎn) 1
1.2 FACTS 2
1.3 非線性控制在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 9
1.4 電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的理論與應(yīng)用 12
參考文獻(xiàn) 13
第2章 預(yù)備知識(shí) 15
2.1 微分流形、分岔和極限集 15
2.1.1 微分流形 15
2.1.2 分岔和極限集 16
2.1.3 流和極限集 18
2.2 微分方程基本解理論基礎(chǔ) 22
2.2.1 一般性的線性時(shí)變系統(tǒng) 22
2.2.2 Wronsky行列式 23
2.3 系統(tǒng)的穩(wěn)定性 23
2.3.1 穩(wěn)定性的基本概念 23
2.3.2 辛結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)Hamilton系統(tǒng) 25
2.3.3 廣義Poisson括號與廣義Hamilton系統(tǒng) 25
2.3.4 受控耗散Hamilton系統(tǒng) 27
2.3.5 廣義Hamilton實(shí)現(xiàn)的定義及性質(zhì) 28
2.4 非線性DAS的幾何線性化 30
2.4.1 DAS的解 30
2.4.2 線性化標(biāo)準(zhǔn)型 33
2.4.3 參數(shù)自適應(yīng)控制理論與方法 36
參考文獻(xiàn) 40
第3章 SVC的非線性控制 42
3.1 SVC的反步法控制 43
3.1.1 SVC基本原理和數(shù)學(xué)模型 43
3.1.2 耗散系統(tǒng)基本概念和原理 45
3.1.3 反步法控制設(shè)計(jì)方法 47
3.1.4 無源控制方法在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁和SVC控制設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 49
3.1.5 仿真分析 53
3.2 自適應(yīng)控制方法在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁和SVC控制設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 55
3.2.1 具有SVC的電力系統(tǒng)模型 55
3.2.2 SVC與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器的設(shè)計(jì) 56
3.2.3 參數(shù)自適應(yīng)控制器的設(shè)計(jì) 58
3.2.4 仿真分析 60
3.3 結(jié)構(gòu)保持電力系統(tǒng)SVC與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁協(xié)調(diào)控制 63
3.3.1 多個(gè)SVC的多機(jī)電力系統(tǒng)模型 63
3.3.2 仿真分析 71
參考文獻(xiàn) 74
第4章 STATCOM與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁協(xié)調(diào)控制 77
4.1 STATCOM的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 77
4.1.1 STATCOM的基本結(jié)構(gòu) 77
4.1.2 STATCOM的無功補(bǔ)償原理 78
4.1.3 STATCOM與SVC的比較 79
4.1.4 含STATCOM的電力系統(tǒng)模型 80
4.1.5 STATCOM與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁非線性協(xié)調(diào)控制器設(shè)計(jì) 82
4.1.6 仿真分析 85
4.2 STATCOM與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁魯棒非線性協(xié)調(diào)控制 87
4.2.1 計(jì)及不確定項(xiàng)的含STATCOM的電力系統(tǒng) 87
4.2.2 STATCOM與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁魯棒非線性協(xié)調(diào)控制器設(shè)計(jì) 87
4.2.3 仿真分析 89
4.3 計(jì)及不確定項(xiàng)的STATCOM與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁魯棒控制 90
4.3.1 計(jì)及不確定項(xiàng)的含STATCOM的電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 90
4.3.2 計(jì)及不確定項(xiàng)的STATCOM與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁魯棒控制器設(shè)計(jì) 93
4.3.3 仿真分析 98
4.4 具有代數(shù)約束的STATCOM與凸極式發(fā)電機(jī)控制 100
4.4.1 具有代數(shù)約束的STATCOM的電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 101
4.4.2 具有代數(shù)約束的STATCOM與凸極式發(fā)電機(jī)控制器設(shè)計(jì) 102
4.4.3 仿真分析 107
4.5 凸極式發(fā)電機(jī)勵(lì)磁與非理想STATCOM的協(xié)調(diào)控制 109
4.5.1 非理想STATCOM數(shù)學(xué)模型 109
4.5.2 協(xié)調(diào)控制器的設(shè)計(jì)要求 112
4.5.3 控制輸入的確定 115
4.5.4 仿真分析 116
參考文獻(xiàn) 119
第5章 BESS多指標(biāo)非線性協(xié)調(diào)控制 121
5.1 太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的控制與仿真 121
5.1.1 光伏陣列 121
5.1.2 MPPT法原理 124
5.1.3 仿真分析 125
5.2 BESS多指標(biāo)非線性協(xié)調(diào)控制 131
5.2.1 BESS與發(fā)電機(jī)聯(lián)立的數(shù)學(xué)模型 131
5.2.2 BESS多指標(biāo)非線性控制規(guī)律的設(shè)計(jì) 136
5.2.3 仿真分析 139
參考文獻(xiàn) 141
第6章 AC/DC聯(lián)合輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定控制 143
6.1 AC/DC聯(lián)合輸電系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定控制 143
6.1.1 基于AC/DC動(dòng)態(tài)特性的控制模型 144
6.1.2 線性魯棒控制器設(shè)計(jì) 147
6.1.3 仿真分析 150
6.2 計(jì)及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的AC/DC系統(tǒng)控制 153
6.2.1 基于AC/DC動(dòng)態(tài)特性的控制模型 154
6.2.2 控制系統(tǒng)的坐標(biāo)變換 156
6.2.3 計(jì)及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的AC/DC系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì) 159
6.2.4 仿真分析 159
6.3 結(jié)構(gòu)保持電力系統(tǒng)的AC/DC系統(tǒng)非線性控制 162
6.3.1 AC/DC并聯(lián)系統(tǒng)的非線性DAS模型 163
6.3.2 SMIB AC/DC并聯(lián)系統(tǒng)的非線性控制 164
6.3.3 單機(jī)無窮大AC/DC并聯(lián)系統(tǒng)仿真分析 169
6.3.4 多機(jī)AC/DC并聯(lián)系統(tǒng)非線性控制 176
6.3.5 仿真分析 180
參考文獻(xiàn) 183
第7章 Hamilton系統(tǒng)的非線性控制 186
7.1 多機(jī)電力系統(tǒng)的Lagrange力學(xué)化與應(yīng)用 186
7.1.1 問題描述與基本理論 187
7.1.2 電力系統(tǒng)Hamilton實(shí)現(xiàn)及控制器設(shè)計(jì) 189
7.1.3 仿真分析 193
7.2 Lagrange力學(xué)化在含TCSC電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 196
7.2.1 問題描述與基本理論 197
7.2.2 含TCSC的電力系統(tǒng)Hamilton實(shí)現(xiàn)及控制器設(shè)計(jì) 198
7.2.3 仿真分析 201
7.3 多機(jī)系統(tǒng)Hamilton實(shí)現(xiàn)與Hessian矩陣正定性 203
7.3.1 問題描述 204
7.3.2 一般矩陣正定性的判定方法 205
7.3.3 電力系統(tǒng)模型及Hessian矩陣正定性的判斷 207
7.3.4 仿真分析 210
7.4 基于Hamilton能量理論的超導(dǎo)儲(chǔ)能控制器設(shè)計(jì) 213
7.4.1 問題描述及基本性質(zhì) 213
7.4.2 含SMES電力系統(tǒng)的廣義耗散Hamilton實(shí)現(xiàn) 214
7.4.3 控制器設(shè)計(jì) 218
7.4.4 仿真分析 219
7.5 偽廣義Hamilton理論與多機(jī)系統(tǒng)非線性勵(lì)磁控制 220
7.5.1 問題描述及基本性質(zhì) 221
7.5.2 多機(jī)電力系統(tǒng)非線性勵(lì)磁控制器設(shè)計(jì) 223
7.5.3 仿真分析 226
7.6 Hamilton能量函數(shù)的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁與TCSC協(xié)調(diào)控制 230
7.6.1 含TCSC的SMIB模型 231
7.6.2 廣義耗散Hamilton實(shí)現(xiàn) 232
7.6.3 控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)施 232
7.6.4 仿真分析 234
參考文獻(xiàn) 237
第8章 時(shí)滯系統(tǒng)的非線性控制 242
8.1 時(shí)滯系統(tǒng)理論 242
8.1.1 非線性時(shí)滯系統(tǒng)理論與控制方法 242
8.1.2 廣域時(shí)滯電力系統(tǒng) 243
8.2 線性多時(shí)滯電力系統(tǒng)穩(wěn)定性及其控制 245
8.2.1 多時(shí)滯系統(tǒng)的時(shí)滯依賴穩(wěn)定判據(jù) 245
8.2.2 電力系統(tǒng)多時(shí)滯建模 249
8.2.3 計(jì)及時(shí)滯分量的輸出反饋控制器設(shè)計(jì) 252
8.3 非線性時(shí)滯Hamilton理論及其應(yīng)用 256
8.3.1 非線性時(shí)滯Hamilton系統(tǒng)的時(shí)滯依賴穩(wěn)定性條件 257
8.3.2 電力系統(tǒng)時(shí)滯Hamilton實(shí)現(xiàn) 258
8.3.3 WADC設(shè)計(jì) 261
8.3.4 仿真分析 262
8.4 計(jì)及時(shí)滯影響的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁與FACTS協(xié)調(diào)控制 273
8.4.1 非線性時(shí)滯Hamilton系統(tǒng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁與SVC協(xié)調(diào)控制 273
8.4.2 非線性時(shí)滯Hamilton系統(tǒng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁與TCSC協(xié)調(diào)控制 285
參考文獻(xiàn) 297
編后記 303