The invention discloses a switching excitation control method for synchronous generator based on switching control. The excitation control method only needs to measure the speed signal of the generator. After the synchronous generator is disturbed by the external disturbance, the excitation controller and the conventional continuous excitation controller are switched according to the position of the speed of the generator in the state space. Switch between. The control signal generated by the switching excitation control method according to its switching logic has only two values, namely the maximum excitation voltage and the minimum excitation voltage. The switching strategy of the switched excitation control method is designed as follows: when the synchronous generator is disturbed by external disturbance and its speed deviates from the original balance point, the control method is switched to the switched excitation controller. Under the control of the switched excitation controller, the speed of the generator can converge to a small impending point near the original balance point at the fastest speed. In the domain, when the generator speed passes through the original equilibrium point, the controller is switched to the conventional continuous excitation controller.
【技术实现步骤摘要】
基于开关控制的同步发电机切换励磁控制方法
本专利技术涉及电力系统自动化
，具体涉及一种基于开关控制的同步发电机切换励磁控制方法。
技术介绍
电力系统中发生短路故障后，系统的暂态稳定性主要依靠同步发电机的励磁控制器来保持。同步发电机的励磁控制器从数学模型上可以分为线性励磁控制器和非线性励磁控制器两种。线性励磁控制器通过PID控制来实现，控制器的参数是根据电力系统模型在平衡点处线性化后计算得到，因此线性励磁控制器在系统的平衡点附近拥有最好的控制器效果。然而，在电力系统的暂态振荡初期，系统的运行点远离平衡点，同时考虑线性励磁控制器的相位滞后，使得线性励磁控制器在系统振荡初期不能完全利用励磁系统的阻尼特性，进而限制了其在电力系统暂态稳定控制中发挥的作用。非线性励磁控制器采用输出反馈线性化、状态反馈线性化等方式设计，能够考虑到系统运行点变化对系统非线性的影响，在暂态振荡过程中能够提供快速响应。但是，非线性励磁控制器的设计依赖于系统的精确模型，而且需要对系统的各个状态变量进行测量，这些都增加了其应用于工程的难度。传统的开关控制方法通过分析性能函数导数的极大值来求取控制规...
【技术保护点】
1.一种基于开关控制的同步发电机切换励磁控制方法，其特征在于，所述的控制方法包括下列步骤：当同步发电机处于稳态运行且同步发电机转速偏差的绝对值
【技术特征摘要】
1.一种基于开关控制的同步发电机切换励磁控制方法，其特征在于，所述的控制方法包括下列步骤：当同步发电机处于稳态运行且同步发电机转速偏差的绝对值时，切换励磁控制方法采用常规连续励磁控制器对同步发电机进行控制，其中为切换励磁控制方法由常规励磁控制器切换到开关励磁控制器的判据；同步发电机受到外部扰动后，同步发电机转速偏差的绝对值时，切换励磁控制方法切换到开关励磁控制器；当条件：得以满足时，切换励磁控制方法切换到常规连续励磁控制器；其中∨表示逻辑与操作，∧表示逻辑或操作；其中同步发电机转速偏差的振荡轨迹的极值序列为Γ(t)＝{Γ1,Γ2,…,Γj}，Γs＝(s∈{1,2,…,j})为序列Γ(t)中的最大值；其中τ表示切换励磁控制器由开关励磁控制器切换到常规连续励磁控制器的切换判据之一；其中和为常数，定义切换励磁控制方法由开关励磁控制器切换到常规连续励磁控制器的切换判据之一，和定义了输出变量一阶导数的误差区间即和定义了F0内的安全距离。2.根据权利要求1的所述的基于开关控制的同步发电机切换励磁控制方法，其特征在于，所述的开关励磁控制器的设计包括以下步骤：S1、采用如下三阶模型对同步发电机进行建模：其中，Δδ为发电机功角偏差，ωB为发电机同步转速，Δω为发电机转速偏差，H为发电机转子惯性时间常数，Pm为发电机输入机械功率，Pe为发电机输出电磁功率，D为发电机的阻尼系数，Eq为发电机的q轴电势，Ef为励磁电压，T′d0为发电机定子绕组d轴开路暂态时间常数；S2、以发电机转速偏压Δω为输出变量，励磁电压Ef为输入变量，求取输出变量对输入变量的相对阶数r＝2；S3、为同步发电机设计2阶开关励磁控制器。3.根据权利要求1的所述的基于开关控制的同步发电机切换励磁控制方法，其特征在于，所述的开关励磁控制器的开关逻辑为：q(0-)＝q0∈{true,...
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