赵 华，谭亲跃，朱建行，朱宝慧

（1.西北农林科技大学 水利与建筑工程学院，陕西 杨凌712100；2华中科技大学 电气与电子工程学院，湖北 武汉430074）

随着我国电力事业的大力发展，电网规模也相应扩大，加之使用各种新型的输电技术，产生越来越多样繁杂的电网结构，这对电力系统安全、稳定、高效运行提出更高的要求。所以改善电力系统的稳定运行性能成为日益重要和紧迫的任务［1］。

目前，保证电力系统稳定运行有很多措施，例如增加输电线路，改善电网结构，减小发电机和变压器的电抗等［2］。研究表明，控制发电机的励磁系统是最直接、经济的措施。

发电机励磁系统对电力系统稳定性有重要影响。电力系统运行正常时，电网电压和无功功率分配主要受发电机励磁电流的影响；发生故障时，机端电压降低导致电力系统稳定水平下降，为使电网电压维持原来的稳定水平，需要发电机迅速增大励磁电流，所以发电机励磁自动控制在保证电能质量、无功功率的合理分配和提高电力系统运行的可靠性方面都起着十分重要的作用［3］。

励磁调节器的控制技术发展经历了线性控制、非线性控制和智能控制三个阶段。PID和PSS励磁控制器的设计，依据电力系统在某一特定状态下近似线性化的数学模型，缺点是当电力系统遭受大干扰使实际状态偏离设计平衡点较远时，会产生较大幅度的振荡，控制效果大大减弱［4］。非线性励磁控制器（NEC）依据微分几何控制理论，适应性强，使系统干扰稳定问题得到明显改善，缺点是依赖于确切可知的系统参数，而且在可逆性质和动态反馈下的结构性质两方面表现为病态。……