Метод расширения пространства состояний для управления синхронным генератором

Автор(ы): Гулюкина С.И.

Выпуск: 96

Рубрика: Управление техническими системами и технологическими процессами

Год: 2022

Библиография: Гулюкина С.И. Метод расширения пространства состояний для управления синхронным генератором // Управление большими системами. Выпуск 96. М.: ИПУ РАН, 2022. С.49-68. DOI: https://doi.org/10.25728/ubs.2022.96.4

Дата опубликования: 31.03.2022

Ключевые слова: синхронный генератор, задача слежения, метод расширения пространства, ограничения на фазовые переменные и управление

Аннотация: Рассматривается задача синтеза системы автоматического регулирования возбуждением (САРВ) по каналу стабилизации угловой частоты вращения ротора синхронного генератора. К особенностям САРВ следует отнести ограничения минимального и максимального возбуждения, скорость изменения возбуждения, форсировку возбуждения, демпфирование качаний и стабилизацию собственного и группового движения. Для решения поставленной задачи используется метод расширения пространства состояний за счет введения в цепь обратной связи фильтров первого порядка. При воздействии на систему внешних возмущений использование глубоких обратных связей на основе линейных функций с насыщением позволяет, с одной стороны, решить задачу слежения по выходным переменным с заданной точностью, а с другой стороны, обеспечить ограничения на фазовые переменные и управления. Для получения оценок неизвестных компонент вектора состояния системы и действующих на систему несогласованных внешних возмущений строится наблюдатель на скользящих режимах. Результаты численного моделирования в Matlab подтверждают высокую эффективность предложенного подхода к управлению синхронным генератором.

Author(s): Gulyukina S.

Article title: Dynamic compensation method for synchronous generator control

Issue: 96

Year: 2022

Keywords: synchronous oscillator, tracking problem, space expansion method, constraints on phase variables and control

Abstract: In this paper we consider the problem of synthesis of automatic excitation control system (AECS) on the channel of angular speed stabilization of the synchronous generator rotor stabilization. The features of AECS should include limitations of minimum and maximum excitation, excitation rate of change, excitation forcing, swing damping, and stabilization of own and group motion. To solve this problem, the method of expanding the state space by introducing first-order filters into the feedback circuit is used. When the system is subjected to external disturbances, the use of deep feedbacks based on linear functions with saturation makes it possible, on the one hand, to solve the problem of tracking the output variables with a given accuracy and, on the other hand, to provide restrictions on the phase variables and controls. To obtain estimates of the unknown components of the system state vector and the uncoordinated external perturbations acting on the system, an observer is constructed on sliding modes. The results of numerical simulation in Matlab confirm the high efficiency of the proposed approach to the synchronous generator control.