线控导论要点.ppt

2003 年：美国、加拿大、英国、意大利、俄罗斯等国就相继发生了大面积停电事故； 8 .14停电： 波及2.4 万平方公里、受影响的人口达5 千万，仅纽约地区停电29 小时，直接经济损失达120 亿美元，美国白宫将“8.14”大停电事故与“911”事件相提并论； 2006 .7：河南电网因继电保护装置误动作引发4 条500kV 线路和5 条220kV线路相继跳闸，致使26 台机组退出运行，损失装机容量634 万千瓦，华中电网被迫与华北电网和西北电网解列，258 万千瓦的负荷被迫断电； 2005.9 ：受台风影响，我国海南电网的电力设施遭到了严重破坏，并引发了部分电厂的连续跳机解列，系统最终全部瓦解，出现了罕见的全省范围大面积停电； 2008 年初：我国南方的罕见冰灾先后造成了超过3.6 万条10kV 及以上电力线路、2 千多座35kV 及以上变电站的群发性停运，造成了难以估计的重大损失； 。。。。。。 导论：自动控制系统的设计 5. 增益的调整、校正环节的采用 首先调整系统的开环增益 当无法满足各项性能指标时，加装必要的校正环节（各种分析方法和控制策略） 串联校正、并联校正、局部反馈校正 PI（稳态性能）、PD（稳定性、稳定裕量、暂态性能）、PID 导论：自动控制系统的设计 5. 增益的调整、校正环节的采用 便于削弱非线性的影响，或改变被控对象的时间常数，并能提高对参数变化时的不敏感性 局部反馈校正 便于引入I、D、ID的作用 并联校正 在Bode图上便于分析它对系统性能的影响 串联校正 主要特点 校正方法 导论：自动控制系统的设计 5. 增益的调整、校正环节的采用 各种分析方法和控制策略 Nyquist图 Bode图 根轨迹图 Routh判据 导论：自动控制系统的设计 6. 计算机模拟 控制系统的设计过程是一个根据已有经验进行多次试探的过程，反复测试，反复修正，直到满意为止。 导论：自动控制系统的设计 7. 方框图的变换与实际系统的构成 进行系统分析时所采用的方框图，还要作某些等效变换，以便使其更便于实际物理系统的构成。 * 现 代 控 制 理 论 林湘宁 华中科技大学西九楼320 xiangning.lin@hust.edu.cn参考书目 1. 刘豹. 现代控制理论 2. 毛承雄等. 现代控制理论（讲义） 导论 自动控制系统的设计 自动控制理论的发展概况 现代控制理论的基本内容 导论：自动控制系统的设计 自动控制：无需人经常直接参与，而是通过某种装置对某一对象施加合乎目的的作用。 我国 9C反潜直升机 在 导弹驱逐舰 上降落 导论：自动控制系统的设计 宇宙飞船 登陆 月球 导论：自动控制系统的设计 导弹打固定目标。 导弹打飞机。 飞机打飞机。 导论：自动控制系统的设计 电力系统的组成 ～ 工业 农业 商业 生活 发电 ＋ 输电 ＋ 配电 ＋ 用电 电网 电力系统 主要控制设备：发电侧 励磁 调速 并联电阻 主要控制设备：电网侧 并联电容 可控电抗 串联电容 同步调相机 变压器分接头 直流输电（HVDC） 主要控制设备：电网侧 柔性交流输电设备（FACTS） 主要控制设备：电网侧 TCSC UPFC 移相变压器 …… 主要控制设备：配用侧 电容自动投切 负荷控制 电力系统安全稳定控制面临挑战 特高压电网（中国：三华同步电网；美国：超导电网） 分布式发电（风电、太阳能、燃气轮机；用户侧也有发电设备） 风电：建设大基地，融入大电网（电源侧－用户侧都存在很大随机性） 电能不能有效大规模存储 电力系统的安全面临严重威胁——事故频出 电力安全控制对策 RTU/SCADA/EMS; 三道防线 GPS/PMU/WAMS 美国：智能电网, intelligrid 欧洲：supergrid, smart grid 我国：智能电网 华工（HUST）：储能技术应用（抽水蓄能、飞轮、超导磁储能、超级电容器、蓄电池等；电力系统稳定，风电三峡联网，电能质量控制）;自愈电网（新三道防线） 新防御框架 协调优化 全局信息、自感知 自诊断、自愈合 自稳定、自恢复 传统安全防御 离线决策 相互孤立 局部控制 传统防御框架与新型防御框架对比 自愈电网的预防控制、紧急控制和恢复控制 综合信息平台提供丰富信息 电网的自我感知与识别，实现电网安全性和脆弱性的量化评估 建立以预防控制、紧急控制和恢复控制为主的新“三道防线” 正常或故障蔓延状态 根据脆弱性指标实施预防控制， 防止故障发生或避免进入快速 相继开断，在线修改定值， 以应对再次故障。 高危状态 采取紧急控制将故障隔离在最小 区域，降低影响范围，按照 预定最优割集进行主动解列。 大面积停电 采取恢复控制为失电负荷尽快恢