灰色预测励磁控制同步发电机动态过程仿真.pdf

．，638．． 系统分析 灰色预测励磁控制同步发电机动态过程仿真 崔召辉1，刘宪林1，王明东1’2，于继来2 (1．郑州大学电气工程学院，河南郑州450002；2．哈尔滨工业大学电气工程系，黑龙江哈尔滨 150001) 摘 要：基于派克模型构建了同步发电机灰色预测励磁控制系统模型，并以单机无穷大系统为对象对其控制效果进行 了仿真。与采用线性化模型相比，采用派克模型可保证灰色预测控制输入数据的非负性，简化预测算法，提高预测精 度。仿真结果表明，在大小扰动下，无论是否具有PSS，同步发电机励磁系统中引入灰色预测控制后均可明显地改善 系统的稳定性。 关键词：电力系统；励磁控制；灰色预测；MATLAB；仿真 本文中同步发电机采用计及阻尼绕组的派克 1 引言 模型，并考虑调速系统作用。一方面在派克模型 灰色预测控制。是以系统行为数据为采样信 下原始数据序列非负，简化了灰色预测算法，提 息，按新陈代谢原理建立灰色预测模型GM(1，1)，高了预测精度；另一方面，完整的发电机、调速 预测系统未来的行为数据，然后将行为预测值与 系统和励磁系统非线性模型可以保证仿真结果的 行为的给定值进行比较，实现系统的超前控制。 可信度。 其具有少数据、变参数建模的特点，控制实时性 2灰色预测励磁控制系统 好、适应性强，且结构简单易于工程实现，是一 种具有广阔前景的新型控制。 2．1 灰色预测控制原理 灰色预测控制也引起电力系统研究人员的关 灰色预测控制系统的结构如图l所示o。其中 注，文献0将遗传算法和灰色预测相组合进行PSSU为系统控制变量，工为输出变量，量为X的预测 Model--GM)。 设计；文献0研究了有源滤波器的灰色预测控制； 值；GM(I，1)为灰色模型(Grey 文献[4，5】将灰色预测控制用于同步发电机励磁控 制，前者应用灰色动态模型GM(1，1)设计了灰色 预测励磁控制，后者则在多变量灰色预测的基础 上进行同步发电机最优励磁控制系统设计。目前， 关于灰色预测励磁控制的研究基本上都采用单机 图1灰色预测控制系统原理图 Schemeof control 无穷大系统的线性化模型【4．5l，其存在以下问题： Fig．1 greypredictionsystem (1)灰色预测原始数据序列要求非负，为 灰色模型的建模及灰色预测原理如下o： 此需对线性化模型中得到的原始数据进行变换 对X进行等间隔采样得到原始数据列 ‘4“】，这将影响灰色预测的精度o；增大预测计算 X‘o’i(J‘o’(1)，X‘o’(2)，…，工‘o’(，1))， 量。 其一次累加数据列 (2)同步发电机为非线性元件，基于线性 化模型预测其行为必然带来偏差，以不准确的预 工(1’=(石‘1’(1)，X‘1’(2)，…，X‘1’(咒))， 测值进行控制，特别是进行大扰动下的控制难以 取得满意的结果。 中国电力系统保护々控制学术目f讨会论文寨 式十：J“’(1)=∑J。’(I)m1，2…，n ^。l