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转子阻尼结构对双轴励磁发电机功率跟踪励磁控制特性的影响 被引量:2
1
作者 许国瑞 傅悦 张建承 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第3期1137-1147,I0028,共12页
双轴励磁同步发电机(双励机)可以通过调节励磁磁动势的大小和方向,独立控制有功、无功功率以增强其抑制系统振荡的能力。然而,双励机转子本体阻尼会影响励磁磁动势的响应速度,进而影响机组动态特性。该文将双励机的二维瞬态电磁场模型... 双轴励磁同步发电机(双励机)可以通过调节励磁磁动势的大小和方向,独立控制有功、无功功率以增强其抑制系统振荡的能力。然而,双励机转子本体阻尼会影响励磁磁动势的响应速度,进而影响机组动态特性。该文将双励机的二维瞬态电磁场模型与定、转子电路方程相结合,建立双励机的场-路耦合时步有限元模型;以系统三相突然短路引起的大扰动为例,研究转子槽楔、铁心等本体阻尼结构对功率跟踪励磁控制特性的影响,揭示各阻尼结构对动态特性指标的影响规律;为提升双励机动态性能,采用模糊控制法对励磁控制参数进行优化,获得了适用于不同转子阻尼结构的最优励磁控制参数。研究结果可为双励机动态特性的改善和系统阻尼作用的提升提供理论支撑。 展开更多
关键词 双轴励磁同步发电机 转子阻尼结构 功率跟踪励磁控制 动态特性
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计及阻尼绕组的双轴励磁调相机功率控制机理及励磁控制策略设计
2
作者 叶伟豪 郭强 +3 位作者 李志强 许国瑞 赵旭峰 孙富珂 《电网技术》 北大核心 2025年第10期4055-4063,I0028,共10页
双轴励磁调相机独特的双绕组励磁结构,使其在系统惯量支撑和深度进相能力方面具有显著的理论优势。通过分析双轴励磁电机阻尼绕组对功率控制的影响机制,提出了一种新型功率控制策略。首先,通过构建双轴励磁电机的动态数学模型,揭示了阻... 双轴励磁调相机独特的双绕组励磁结构,使其在系统惯量支撑和深度进相能力方面具有显著的理论优势。通过分析双轴励磁电机阻尼绕组对功率控制的影响机制,提出了一种新型功率控制策略。首先,通过构建双轴励磁电机的动态数学模型,揭示了阻尼绕组在异步运行工况下对d-q轴功率控制的非线性耦合机制;其次,将矢量控制理论引入双轴励磁调相机控制领域,通过计及耦合项的影响,提出了一种融合阻尼绕组影响的功率支撑控制策略。仿真验证表明,新型控制策略能够有效实现电机的功率控制。研究成果对于提高双轴励磁调相机的惯量支撑能力具有重要意义。 展开更多
关键词 调相机 双轴励磁 耦合分析 励磁控制
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船舶无刷发电机变速运行励磁控制方法
3
作者 周园园 张敦铭 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第24期62-66,共5页
为有效应对各种不确定性因素,提升励磁控制的抗干扰能力,提出船舶无刷发电机变速运行励磁控制方法。通过建立船舶无刷发电机数学模型,确定无刷发电机的反馈电压,以基准电压与反馈电压的差值,为模糊免疫自适应PID控制外环的输入,通过其... 为有效应对各种不确定性因素,提升励磁控制的抗干扰能力,提出船舶无刷发电机变速运行励磁控制方法。通过建立船舶无刷发电机数学模型,确定无刷发电机的反馈电压,以基准电压与反馈电压的差值,为模糊免疫自适应PID控制外环的输入,通过其自适应机制,实时调整控制外环参数,用于应对各种不确定性因素,输出精准的定子谐波励磁绕组电流参考值,提升励磁控制的抗干扰能力;以定子谐波励磁绕组电流值与电流参考值的差值,为模糊PI控制内环的输入,输出励磁控制信号,实现船舶无刷发电机变速运行励磁控制。实验结果表明,该方法可有效完成船舶无刷发电机变速运行励磁控制,确保发电机输出稳定的电压,令发电机转速迅速稳定在设定转速附近。 展开更多
关键词 船舶无刷发电机 变速运行 励磁控制 模糊免疫
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基于模糊神经网络的发电机励磁控制器的研究 被引量:25
4
作者 姜惠兰 魏强 唐晓骏 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期50-55,共6页
在分析发电机励磁控制系统的基础上将模糊控制理论和神经网络技术有机结合,提出了基于模糊神经网络(Fuzzy Neural Network,FNN)的智能型励磁控制策略,构造了具有双FNN模型结构的励磁控制器。所构建的FNN励磁控制系统不仅保留了模糊控制... 在分析发电机励磁控制系统的基础上将模糊控制理论和神经网络技术有机结合,提出了基于模糊神经网络(Fuzzy Neural Network,FNN)的智能型励磁控制策略,构造了具有双FNN模型结构的励磁控制器。所构建的FNN励磁控制系统不仅保留了模糊控制的功能,而且具有体现励磁控制非线性特征的能力,能更精确地反映系统的动态变化过程,具有更强的鲁棒性和适应性。 展开更多
关键词 发电机 励磁控制 励磁控制系统 模糊神经网络 模糊控制理论 智能型 神经网络技术 FNN 鲁棒性 模型结构
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基于输入对状态反馈线性化的非线性励磁控制 被引量:13
5
作者 胡兆庆 毛承雄 陆继明 《继电器》 CSCD 北大核心 2004年第5期32-35,共4页
将输入对状态反馈线性化的思想应用于发电机励磁控制系统,得出了一套实用的发电机非线性励磁控制规律,应用此方法和采用状态反馈精确线性化的方法推导出的非线性控制规律具有一致性,且比基于微分几何理论的状态反馈精确线性化方法更加... 将输入对状态反馈线性化的思想应用于发电机励磁控制系统,得出了一套实用的发电机非线性励磁控制规律,应用此方法和采用状态反馈精确线性化的方法推导出的非线性控制规律具有一致性,且比基于微分几何理论的状态反馈精确线性化方法更加简单实用。仿真证明该文提出的非线性励磁控制器在系统发生大扰动时比常规的AVR+PSS更能抑制系统的振荡,对增强系统稳定性具有一定作用。 展开更多
关键词 同步发电机 非线性励磁控制 励磁控制 状态反馈线性化 电力系统 稳定性
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励磁控制系统随机暂态稳定性数值分析方法 被引量:4
6
作者 彭云建 曾君 邓飞其 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第19期60-66,共7页
在励磁控制系统非线性模型中考虑发电机随机扭振对励磁调节动态过程的影响,建立一类励磁控制系统的随机模型,即伊藤型随机非线性励磁控制模型,由此探讨励磁控制系统在随机扰动下暂态稳定性的数值分析问题。基于蒙特卡罗原理和非线性系... 在励磁控制系统非线性模型中考虑发电机随机扭振对励磁调节动态过程的影响,建立一类励磁控制系统的随机模型,即伊藤型随机非线性励磁控制模型,由此探讨励磁控制系统在随机扰动下暂态稳定性的数值分析问题。基于蒙特卡罗原理和非线性系统数值解方法,提出随机励磁控制系统暂态稳定性的数值算法和流程,包括了随机扰动模拟、系统模型求解的数值方法、稳定概率以及解过程的均值等计算公式。最后,以随机励磁控制系统的数值仿真结果分析发电机随机扭振对励磁控制性能的影响,验证了所提出的分析算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 励磁控制 伊藤型随机非线性励磁控制模型 暂态稳定性 数值分析
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同步发电机监督学习神经网络励磁控制器 被引量:1
7
作者 杨冠鲁 李晴燕 胡欣 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2005年第3期58-61,共4页
应用神经网络的监督学习控制(SNC)方法,在线性最优励磁控制的基础上,利用神经网络对同步发电机的励磁控制过程进行监督学习,设计出基于SNC的同步发电机励磁控制律。仿真结果表明,所设计的SNC在系统运行方式较大的变化范围内,都能提供很... 应用神经网络的监督学习控制(SNC)方法,在线性最优励磁控制的基础上,利用神经网络对同步发电机的励磁控制过程进行监督学习,设计出基于SNC的同步发电机励磁控制律。仿真结果表明,所设计的SNC在系统运行方式较大的变化范围内,都能提供很好的阻尼特性和良好的控制性能,并且控制结构简单,有较强的实时性和适应能力。 展开更多
关键词 同步发电机 神经网络 监督学习 励磁控制 最优励磁控制 发电机励磁 学习控制 控制过程 仿真结果 运行方式 控制性能 阻尼特性 控制结构 适应能力 SNC 控制 在系统 实时性 设计
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变速恒频双馈风力发电机励磁控制技术研究 被引量:247
8
作者 林成武 王凤翔 姚兴佳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期122-125,共4页
双馈电机变速恒频(VSCF)风力发电系统,是通过调节转子绕组励磁电流的频率、幅值、相位和相序来实现变速恒频控制的。该文在分析双馈电机运行原理和励磁控制方法的基础上,设计和构建了基于80C196MC单片机的VSCF双馈风力发电机的励磁控制... 双馈电机变速恒频(VSCF)风力发电系统,是通过调节转子绕组励磁电流的频率、幅值、相位和相序来实现变速恒频控制的。该文在分析双馈电机运行原理和励磁控制方法的基础上,设计和构建了基于80C196MC单片机的VSCF双馈风力发电机的励磁控制试验系统。对变速恒频控制、恒压控制、并网控制以及亚同步速、同步速和超同步速三种不同运行状态之间的动态转换控制技术,进行了试验研究,为兆瓦级变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统的设计奠定了基础。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 励磁控制 变速恒频 转子绕组 励磁电流 风力发电系统 单片机
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电力系统非线性鲁棒自适应分散励磁控制设计 被引量:44
9
作者 兰洲 甘德强 +1 位作者 倪以信 徐政 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第17期1-5,共5页
利用反步法设计了多机电力系统中的非线性鲁棒自适应励磁控制方案,控制目标是调节发电机功角和频率至稳态运行点的极小领域,并使闭环系统对发电机阻尼系数和电抗参数的不确定性具有自适应能力,且对模型误差和外部有界干扰具备鲁棒性,同... 利用反步法设计了多机电力系统中的非线性鲁棒自适应励磁控制方案,控制目标是调节发电机功角和频率至稳态运行点的极小领域,并使闭环系统对发电机阻尼系数和电抗参数的不确定性具有自适应能力,且对模型误差和外部有界干扰具备鲁棒性,同时保证各控制器是分散化和本地化的。采用4机系统进行的数字仿真结果表明,实施此方案能有效地提高发电机的功角稳定性。 展开更多
关键词 电力系统 暂态稳定 励磁控制 鲁棒自适应控制 反步法
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同时改善稳定性和电压精度的非线性励磁控制器 被引量:40
10
作者 孙元章 黎雄 +1 位作者 戴和平 卢强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第5期332-336,共5页
根据发电机励磁控制的任务,本文基于微分几何控制理论提出了一种新的非线性励磁控制器的设计方法。应用该方法设计的非线性励磁控制器不仅可以有效地改善电力系统的稳定性,而且还可以满足电压精度调节的要求。实例仿真结果表明,该种... 根据发电机励磁控制的任务,本文基于微分几何控制理论提出了一种新的非线性励磁控制器的设计方法。应用该方法设计的非线性励磁控制器不仅可以有效地改善电力系统的稳定性,而且还可以满足电压精度调节的要求。实例仿真结果表明,该种控制器与已有的非线性励磁控制器相比,在改善稳定性的同时,防止了电压超调现象。 展开更多
关键词 励磁控制 稳定性 电压精度
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并网双馈发电机电网电压定向励磁控制的研究 被引量:92
11
作者 李辉 杨顺昌 廖勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第8期159-162,共4页
在分析并网双馈发电机传统矢量控制策略的基础上,提出了一种基于电网电压定向的励磁控制策略。该控制策略仅需要定子侧电流、电网电压和转子位置角信号,避免了矢量控制系统中对定、转子量测量精度、实时性和一致性的严格要求,使控制系... 在分析并网双馈发电机传统矢量控制策略的基础上,提出了一种基于电网电压定向的励磁控制策略。该控制策略仅需要定子侧电流、电网电压和转子位置角信号,避免了矢量控制系统中对定、转子量测量精度、实时性和一致性的严格要求,使控制系统得到了简化。利用该文提出的控制策略对双馈发电机有功、无功和转速稳态调节特性及机端三相对地突然短路的过渡过程进行了仿真研究,结果表明该控制策略能实现双馈发电机有功、无功和转速的解耦控制及短路故障切除后其有功、无功和转速都能回到原来的设定值稳定运行。 展开更多
关键词 双馈发电机 电网并网 矢量控制系统 电压定向励磁控制 定子 转子
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一种高性能的非线性励磁控制 被引量:37
12
作者 李啸骢 程时杰 +1 位作者 韦化 王少荣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期37-42,共6页
考虑到在基于微分几何的非线性控制中,输出函数的选取会直接影响到变换后的线性空间的构成,从而影响到控制器的最终控制效果这一事实,该文提出了通过将输出函数选取为多状态变量组合形式的简便方法来解决非线性控制系统的动、静态性能... 考虑到在基于微分几何的非线性控制中,输出函数的选取会直接影响到变换后的线性空间的构成,从而影响到控制器的最终控制效果这一事实,该文提出了通过将输出函数选取为多状态变量组合形式的简便方法来解决非线性控制系统的动、静态性能的综合协调问题,从而有效地提高控制系统的整体综合性能;将此方法用于发电机的非线性励磁控制系统中,成功地找到了一种具有较高控制性能的非线性励磁控制律。仿真结果显示,该控制律既能很好地提高发电机端电压控制精度,又能有效地提高发电机组的运行稳定性,并表明所提出的控制器能有效地协调系统中各状态量的动、静态性能,具有较好的工业运用价值。 展开更多
关键词 发电机组 非线性励磁控制 微分几何 静态性能 电力系统
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计及动态负荷的电力系统静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁控制 被引量:40
13
作者 王杰 阮映琴 +1 位作者 傅乐 陈陈 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期24-29,共6页
基于微分代数控制系统的反馈线性化方法,进一步研究了具有非线性负荷的电力系统中静止无功补偿器(Static var compensator,SVC)和发电机三阶模型的励磁控制,表明具有非线性负荷和SVC装置的NDAS(3)仍可以通过状态反馈精确线性化,从而得... 基于微分代数控制系统的反馈线性化方法,进一步研究了具有非线性负荷的电力系统中静止无功补偿器(Static var compensator,SVC)和发电机三阶模型的励磁控制,表明具有非线性负荷和SVC装置的NDAS(3)仍可以通过状态反馈精确线性化,从而得到具有代数方程的Brunovsky标准型。提出了具有非线性负荷的电力系统SVC与发电机励磁控制的完全精确线性化设计。该控制方法可以同时满足发电机功角稳定和SVC节点处电压。仿真结果表明该方法具有很好的效果和优越性。 展开更多
关键词 电力系统 静止无功补偿器 微分代数控制系统 励磁控制 非线性动态负荷
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3相定子电压定向的12/3相双绕组异步发电机励磁控制的实现 被引量:21
14
作者 张波涛 马伟明 +2 位作者 王东 肖飞 顾伟峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期135-138,共4页
该文分析了一种带定子励磁补偿绕组的12/3相双绕组感应发电机系统。励磁采取12相绕组侧加固定电容器与3相绕组侧加变流器相结合的方式。同时对变流器的励磁控制方案进行了研究,使用了定子电压定向原理,给出了理论和试验证明。
关键词 异步发电机 励磁控制 变流器 控制算法 功率因数 3相定子 12/3相双绕组
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同步发电机励磁控制方法的发展与展望 被引量:27
15
作者 程启明 程尹曼 +1 位作者 薛阳 胡晓青 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期108-117,共10页
励磁控制方法的发展经历了线性单变量控制、线性多变量控制、非线性多变量控制及智能控制几个发展阶段,其中线性多变量控制可分为强力式、PID+PSS、线性最优等励磁控制方法;非线性多变量控制可分为鲁棒、变结构、自适应、内模、预测、... 励磁控制方法的发展经历了线性单变量控制、线性多变量控制、非线性多变量控制及智能控制几个发展阶段,其中线性多变量控制可分为强力式、PID+PSS、线性最优等励磁控制方法;非线性多变量控制可分为鲁棒、变结构、自适应、内模、预测、灰色、自抗扰、Lyapunov、反步、无源、Hamilton、反馈线性化等励磁控制;智能控制可分为模糊、神经网络、支持向量机、专家、学习、遗传、模糊神经等励磁控制。全面地概括了励磁控制方法的发展历史与现状,并按控制理论发展规律对这些方法进行分类,分析这些方法的原理及优缺点,说明励磁控制与其他控制之间的协调方式,指出存在的主要问题及今后的发展方向。 展开更多
关键词 励磁控制 同步发电机 电力系统 稳定性
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U型非线性抗扰励磁控制律设计 被引量:20
16
作者 李啸骢 颜卓胜 +1 位作者 韦化 王辑祥 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第9期71-75,共5页
提出了一种以发电机端电压偏差( Δ Uf) 为控制目标的非线性励磁调节器设计方案。所设计的非线性励磁控制律的动、静态两方面的性能均优秀,能有效地抑制机械功率对发电机端电压的扰动,且调压措施明确,是一种较适用于工业实用的... 提出了一种以发电机端电压偏差( Δ Uf) 为控制目标的非线性励磁调节器设计方案。所设计的非线性励磁控制律的动、静态两方面的性能均优秀,能有效地抑制机械功率对发电机端电压的扰动,且调压措施明确,是一种较适用于工业实用的非线性励磁控制律。 展开更多
关键词 励磁控制 非线性控制 发电机 电力系统
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电网短路故障时交流励磁风力发电机不脱网运行的励磁控制策略 被引量:62
17
作者 姚骏 廖勇 唐建平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第30期64-71,共8页
提出一种电网短路故障时保持交流励磁风力发电机不脱网运行的新型励磁控制策略。分析了电网短路故障时交流励磁发电机的暂态物理过程和转子过电流的原因。改进控制方案从限制电网故障时定子工频过电流的角度出发,有效限制了由定子电流... 提出一种电网短路故障时保持交流励磁风力发电机不脱网运行的新型励磁控制策略。分析了电网短路故障时交流励磁发电机的暂态物理过程和转子过电流的原因。改进控制方案从限制电网故障时定子工频过电流的角度出发,有效限制了由定子电流工频分量引起的转子电流交流分量,同时利用发电机定子电阻对定子磁链暂态直流分量进行灭磁,实现了故障时避免转子出现过电流的目的。建立了2MW商用交流励磁风力发电系统仿真模型,在电网对称故障和非对称故障条件下,对"crowbar protection"方案和该文所提方案进行了仿真对比研究。仿真结果验证了该文所提改进方案的有效性,实现了电网故障期间发电机转子励磁变频器的安全运行,提高了交流励磁风力发电系统在电网故障时的不间断运行能力。 展开更多
关键词 电网短路故障 风力发电 交流励磁发电机 电网故障励磁控制 不脱网运行
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基于时域的分数阶PID预测函数励磁控制器 被引量:18
18
作者 郭伟 倪家健 +1 位作者 李涛 邓玲 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2461-2467,共7页
为了提高电力系统的稳定性,将分数阶PID算法与预测函数算法相结合,提出了一种新型的基于时域的分数阶PID预测函数励磁控制器的设计方法。该算法不仅具有分数阶PID静态误差小、上升速度快以及预测函数算法超调小、调节时间短的优点,还克... 为了提高电力系统的稳定性,将分数阶PID算法与预测函数算法相结合,提出了一种新型的基于时域的分数阶PID预测函数励磁控制器的设计方法。该算法不仅具有分数阶PID静态误差小、上升速度快以及预测函数算法超调小、调节时间短的优点,还克服了分数阶PID调节时间长和预测函数算法静态误差大的缺点,同时还比预测函数算法多出了5个可调参数,设计更加灵活。研究结果表明该算法不仅能有效地解决机端电压偏移问题,还能有效地抑制电网低频振荡,为电力系统稳定性控制提供了一种新型有效的方法。 展开更多
关键词 电力系统 励磁控制 预测函数控制 分数阶PID
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同步发电机云模型励磁控制器的设计 被引量:10
19
作者 李志民 卢曦 +2 位作者 孙勇 韩绪鹏 吕婧 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期91-95,共5页
云模型是实现定性与定量间不确定性转换的有力工具,它将客观事物的模糊性与随机性结合在一起,解决了非线性与不确定性问题。为此,将云模型引入到同步发电机励磁控制中,根据云模型可实现不同映射关系的原理确定推理规则,设计出一种云模... 云模型是实现定性与定量间不确定性转换的有力工具,它将客观事物的模糊性与随机性结合在一起,解决了非线性与不确定性问题。为此,将云模型引入到同步发电机励磁控制中,根据云模型可实现不同映射关系的原理确定推理规则,设计出一种云模型励磁控制器。仿真结果表明,与传统的PID控制方法比较,云模型控制器具有较强的鲁棒性,对同步发电机运行点变化的适应性较好,增强了系统的暂态稳定性,具有良好的推广和应用价值。 展开更多
关键词 电力系统 励磁控制 云模型 暂态稳定
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多机电力系统中发电机励磁控制设计的数学模型分析 被引量:13
20
作者 谢小荣 韩英铎 +1 位作者 崔文进 唐义良 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第9期8-12,21,共6页
在N机电力系统的原始动力学模型基础上得出一个新的励磁控制设计的数学模型 ,它克服了以往设计模型的不足之处 ,体现了发电机的双轴动态特性。仅包含代数运算可分散实现的非线性反馈补偿规律保证了控制器本身的稳定性 ,真实完整地反映... 在N机电力系统的原始动力学模型基础上得出一个新的励磁控制设计的数学模型 ,它克服了以往设计模型的不足之处 ,体现了发电机的双轴动态特性。仅包含代数运算可分散实现的非线性反馈补偿规律保证了控制器本身的稳定性 ,真实完整地反映了各机组间的相互耦合作用 ,从而使模型适用于大型组合电力系统中励磁控制设计的需要。 展开更多
关键词 电力系统 多机系统 发电机 励磁控制 数学模型
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