[发明专利]基于PID预测函数的励磁控制方法

摘要

本发明公开了一种基于PID预测函数的励磁控制方法，用于同步发电机励磁控制系统。本发明方法结合PID和预测函数控制的特点，提出了基于PID形式的预测函数控制目标函数，通过优化计算获得优化的控制量，把该控制量作为励磁控制系统中可控硅（或全控器件）的控制端输入信号，达到控制同步发电机励磁电流进而影响其端电压的目标。利用本发明的方法获得的励磁控制器具有广义上的比例、积分和微分的结构特性，具备PID和预测函数控制各自优势，实现方便。本发明方法克服了现有预测控制方法在线计算量大，PID控制方法调节范围有限的缺点，为电力系统稳定提供了一种新型有效的控制策略。

主权项

1.一种基于PID预测函数的励磁控制方法，用于同步发电机励磁控制系统，其特征在于，包括以下各步骤：步骤1、初始化下列励磁控制系统的参数：同步发电机的放大系数，其时间常数；电压传感器的输入输出的比例系数，滤波回路的时间常数；放大环节的电压比例系数，放大环节的时间常数；并将同步发电机励磁系统的三阶S域模型转化为状态空间方程，得出系数矩阵、、；步骤2、根据下式计算控制量：其中：其中，是系统第个时刻的控制量输出；、、分别为广义比例项系数、积分项系数和微分项系数；为选定的基函数，为基函数的值构成的矩阵，下标表示基函数的阶数，为1到之间整数；和分别表示误差加权矩阵和控制加权矩阵；和为延时算子；为优化时域拟合点的个数，为第个拟合点上的数值；为当前时刻该同步发电机的机端电压标幺值；为工程中设定的电压的标准值；是采样时间，是参考轨迹的期望响应时间；步骤3、根据步骤2得到的控制量控制同步发电机励磁电流从而影响其端电压，实现励磁控制。