[发明专利]一种基于二端口网络的低频振荡励磁阻尼控制方法

权利要求书

1.一种基于二端口网络的低频振荡励磁阻尼控制方法，其特征在于：它所采用的控制平台包括发电机、转速传感器和励磁阻尼控制器，所述发电机的转速信号输出端连接转速传感器的信号输入端，所述转速传感器的信号输出端连接励磁阻尼控制器的信号输入端，所述励磁阻尼控制器的信号输出端连接发电机的励磁控制信号输入端；

该基于二端口网络的低频振荡励磁阻尼控制方法包括依次进行的以下步骤：

(一)用转速传感器检测发电机的转速，计算出转速偏差Δω；

(二)将转速偏差Δω作为励磁阻尼控制器的输入信号；

(三)优化励磁阻尼控制器的参数，使转速偏差Δω经过励磁阻尼控制器自身的传递函数G(s)后，生成励磁电压控制信号u_f；

(四)将励磁电压控制信号u_f输入发电机，发电机产生附加电磁转矩ΔT_e′，并且附加电磁转矩ΔT_e′和发电机发生低频振荡时所产生的附加电磁转矩ΔT_e形成的总转矩ΔT_eΣ与转速偏差Δω同相位，使低频振荡成为正阻尼模式；

所述步骤(三)中优化励磁阻尼控制器的参数是按以下步骤顺序进行：

(三1)构建发电机二端口等值网络模型，得出励磁电压控制信号u_f与其形成的定子电流i_d的转移导纳函数关系表达式，其中，

构建发电机二端口等值网络模型时，以励磁电压控制端口为一个端口并且励磁电压控制信号u_f和励磁电流信号i_f为该端口的电压和电流，以发电机并网点为另外一个端口并且机端电压d轴分量u_d和机端电流d轴分量i_d为该端口电压和电流；

(三2)构建出发电机并网有端接的二端口等值网络模型，然后针对所述的发电机并网有端接的二端口等值网络模型列写回路方程，并得出发电机定子电流运算参数表达式；

(三3)推导出附加电磁转矩ΔT_e′的复频域表达式；

(三4)推导出励磁阻尼控制器的待优化参数表达式。

2.根据权利要求1所述的一种基于二端口网络的低频振荡励磁阻尼控制方法，其特征在于所述步骤(三1)按照以下步骤顺序进行：

(三1a)绘制发电机d轴电压等值电路；

(三1b)构建发电机二端口等值网络模型；

(三1c)以Y参数矩阵形式表示所述发电机二端口等值网络模型，即

通过计算上述矩阵中的Y参数，用转移导纳函数表示出励磁电压控制信号u_f与其形成的定子电流i_d的关系：

3.根据权利要求2所述的一种基于二端口网络的低频振荡励磁阻尼控制方法，其特征在于步骤(三2)按照以下步骤顺序进行：

(三2a)绘制发电机并网系统等值网路划分原理图；

(三2b)根据上步所述发电机并网系统等值网路划分原理图，结合步骤(三1b)中构建的发电机二端口等值网络模型，构建发电机并网有端接的二端口等值网络模型；

(三2c)列写回路方程得出发电机定子电流运算参数表达式: