李啸骢，郑 涛，梁志坚，徐俊华

（广西大学 电气工程学院，广西 南宁 530004）

0 引言

我国水力资源居世界首位，为了利用水力资源，我国已兴建了许多大型水电站，这些水电站一般距负荷中心较远，要经过远距离高压输电线路外送电能。远距离输电线路的传输能力受到暂态稳定极限的限制。为提高输电系统暂态稳定性，首先考虑减少强扰动后发电机机械功率与电磁功率的差额。对水轮机而言，动力调速系统的控制对象为导叶开度，由于有压引水系统的水流惯性，其不能像汽轮机那样进行快速汽门控制［1］。因此，仅依靠动力调速系统的控制不能达到提高暂态稳定的要求，而需要采用快速励磁、电阻制动这些辅助措施的配合来缩短系统动态过程时间，以保证系统故障引起的振荡能够快速平息，保持发电机稳定运行。因此，对水轮机调速、励磁和电阻制动综合控制的研究很有必要。

电阻制动是提高水电站输送功率极限的十分有效的措施［2］。随着现代电力电子技术迅猛发展，传统机械开关的投切制动电阻已被晶闸管静止开关控制的制动电阻TCBR（Thyristor Controlled Braking Resistor）所代替。TCBR能准确控制制动电阻投切时间及电阻大小，有效提高系统暂态稳定性及阻尼系统振荡［3］。近年来对TCBR的控制逐渐引起国内外学者的研究兴趣［4-8］。

水轮机水力、机械、电气各个物理量动态关系复杂，整个控制系统数学模型具有高阶非线性时变特性［9-11］。目前，为突破传统线性化PID控制的局限，已针对水轮机进行了各种非线性控制方法的研究，如自适应控制、人工神经网络控制、微分几何反馈线性化、目标全息反馈法、H∞鲁棒控制等。……