船舶电站同步发电机状态反馈H∞调压器*
2011-04-13黄曼磊魏志达宋克明
电力系统及其自动化学报 2011年4期
黄曼磊,魏志达,宋克明
(哈尔滨工程大学自动化学院,哈尔滨 150001)
船舶电站通常以柴油机拖动同步发电机组成柴油发电机组,其中柴油机与调速器组成了柴油机调速系统,同步发电机与调压器组成同步发电机调压系统。船舶电站电压的稳定性主要取决于同步发电机调压系统的响应特性。然而,电压是会经常变动的,船舶电网电压波动比陆上大电网电压波动更为严重。电能由电站内运行的同步发电机提供,电压是否稳定主要取决于发电机自动电压调整装置的性能。船舶同步发电机自动电压调整装置的研究,是船舶电站自动化研究的主要内容之一。
目前,在船舶电站中应用的扰动补偿型励磁装置中,主要是相复励装置和三次谐波励磁装置,其中尤以相复励装置应用最广。常用的一种同步发电机调压系统是以不可控相复励装置和电压校正器配合,组成可控相复励装置供给无刷励磁同步发电机励磁,其中电压校正器为常规的PID调节器。
由于船舶电站同步发电机调压系统是一个非线性控制系统,本文采用H∞控制理论对其进行研究。船舶工况的变化、外界环境的影响和负载的频繁切换会使同步发电机的模型参数产生摄动,导致模型的不确定性。鉴于H∞控制算法对外部扰动和模型的不确定性具有较强的鲁棒性,本文将H∞控制理论应用于船舶电站同步发电机调压系统中,对状态反馈H∞调压器进行设计,以状态反馈H∞调压器取代电压校正器,将同步发电机调压系统的性能要求转化为标准H∞控制问题,以达到抑制负载扰动,提高同步发电机调压系统动态精度的目的。……
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