（南京国电南瑞科技股份有限公司 211106）
摘要：励磁控制方式是现今电力工作开展中的重点，通过控制方法的科学把握，对于工作的开展具有十分积极的意义。在本文中，将就同步发电机励磁控制方法的发展与展望进行一定的研究。
关键词：同步发电机；励磁控制方法；发展；展望；
1 引言
在电力系统运行过程中，同步发电机励磁控制具有着十分重要的作用，也正是近年来国际学术研究的一项热点问题。随着近年来科学技术的发展，励磁控制的任务以及功能从以往对电机电压恒定进行维护的单一功能逐渐转变为电压调节为主、振荡抑制为辅的功能，对于电力系统的稳定运行具有十分积极的意义。
图1 自适应模糊PID励磁控制
图2 PSS励磁附加控制模型
2 励磁调节器控制方法发展
2.1 线性单变量励磁控制
在古典控制理论不断研究的情况下，其则能够以数学的方式对传递函数控制进行描述，所研究的对象为单输入-输出系统。此时，电机一般以直流励磁方式进行应用，并体现出了根据电机端电位偏差的励磁控制方式。对于该种方式来说，其具有着以下方面的优点：其根据现行函数模型单变量方式的应用，通过根轨迹或者频率方式的应用对控制参数进行确定，具有着意义明确、算法检验以及便于调整等作用，能够在对故障电压波动进行有效抑制的基础上对电机电压的稳定性进行改善。同时，该种方式也存在着一定的不足，即仅仅适合在单变量定常系统中应用，而对于耦合、时变以经济结构不确定的对象则不能够同时对其转速以及功率等实现良好的兼顾，且超前相位频率也不能够保证同低频振荡频率完全相同，在负阻尼相位补偿方面所具有的功能有限。为了能够对该种方式的缺点进行克服，近年来也逐渐出现了多种控制同PID相结合的控制方式，如神经PI控制以及自适应PI等，都对其控制性能进行了有效的改善。
2.2 线性多变量励磁控制
对于上述控制方式来说，其并不能够对电力系统的稳定水平以及阻尼特性进行有效的改善，在对快速励磁方式进行应用时，则有一定的几率会出现负阻尼情况，并在使系统特性受到较大影响的同时出现低频振荡的问题。为了对其在稳定性以及精度方面存在的不足进行弥补，线性多变量励磁方式则获得了逐渐的发展，强力式励磁控制以及PID+PSS的励磁控制是该种方式的代表性方法。其中，强力式励磁控制通过多个同功率具有关联的参量进行多方面的控制，以此在对功率振荡问题进行阻止的同时对整个系统的稳定性进行提升，能够对较小干扰的系统稳定性进行提升，进而获得系统稳定功率极限的加强；PID+PSS方式中，则在对PID调节进行保留的基础上加入了频率偏差、转速偏差等变量组合的加入，在对系统相位滞后进行补偿的同时对低频振荡产生抑制的效果，能够使以往单PID方式中传递函数的极点进行左移，在对低频振荡产生较好抑制的同时对系统的干扰稳定性以及阻尼特性进行改善。
2.3 非线性多变量励磁控制
对于线性励磁控制方式来说，其是根据系统在特定情况下的数学模型进行建立的，而其基础就是模型具有着近似线性化的特征。而就实际来说，电力系统是一种具有时变性、非线性且维数较大的动态系统，在该种特征下，如果系统在应用中所受到的干扰同选择的平衡点位置较远，该线性化模型则具有着就较大的偏差，并因此对控制效果产生了较大的影响。在此种情况下，为了能够对电力系统在具有较大干扰情况下的稳定水平进行提升，则可以通过非线性控制方式对该问题进行解决。其代表方式有：第一，鲁棒励磁控制。在该种方式中，在将系统所具有不确定特征视为一种扰动集合的基础上对其赋予适当的约束条件，并同原有系统一起在对问题进行优化的同时获得控制规律，且能够在存在不确定因素时也能够保障系统性能；第二，变结构励磁控制。在该方式中，其根据导数以及偏差的控制使其能够在一定系统状态下区域预先设计好的超平面上，并在该平面上形成滑动模态；第三，内模励磁控制。该方式在预估基础上对基于过程模型的控制策略进行了扩展，在重新对控制器进行设计的同时对滤波环节进行了增加，以此对系统的鲁棒性进行提升，对参数变化具有的敏感性更小。
2.4 智能励磁控制
对于电力系统来说，因其时变性、强非线性等不确定因素的存在，则使得实际对系统模型进行建立时，往往存在着较大的困难。在该种情况下，以状态方程建立的理论都不能够对这部分因素影响进行有效的估量。对于智能控制来说，其则不再需要对对象模型具有限制，具有着自适应、自组织以及非线性处理的能力。其代表方式有：第一，模糊励磁控制。在该方式中，其在模糊推理的基础上对人的思维模式进行模仿，能够对人的技巧、直觉以及经验实现良好的控制，其包括有模糊推理、清晰化以及精确量模糊化这几个部分，能够对更好的阻尼作用进行提供，在对扰动动态品质进行提高的同时对系统稳定性进行提升；第二，神经网络励磁控制。该方式能够对人脑的神经结构进行模拟，具有较强的并行处理、联想记忆以及泛化能力。
3 结论与展望
就目前来说，各类技术已经获得了较大的发展。从控制方式角度看来，非线性控制理论是对暂态控制问题进行解决的必要方式，而多种理论的结合则是对很多问题进行解决的关键，向着综合协调控制方向发展、对全局控制思想的应用，可以说是未来发展的最重要方向。
参考文献
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论文作者:卞功名
论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期
论文发表时间:2016/6/15
标签：励磁论文; 方式论文; 系统论文; 在对论文; 发电机论文; 阻尼论文; 基础上论文; 《电力设备》2016年第5期论文;