为了进一步改善电力系统小干扰稳定性及动态品质，科学工作者提出了线性最优

Con el fin de mejorar aún más la estabilidad y la calidad dinámica de pequeñas perturbaciones en los sistemas de energía, los científicos han propuesto un método de control de excitación lineal óptimo, o LOEC para abreviar. Dado que este método de control considera la síntesis de múltiples objetivos de control en el sistema de energía y adopta el diseño óptimo, tiene un mejor rendimiento dinámico y una gran mejora en robustez y adaptabilidad. Componga las deficiencias del método de control de PSS. Las características principales de la teoría del control óptimo son: no se basa en la función de transferencia, sino en la ecuación de estado espacial, que es un método basado en la estabilidad del sistema; aplicable a sistemas con múltiples variables de control; puede basarse en el objeto controlado Los requisitos reales se obtienen mediante métodos analíticos para obtener la ley de control óptima para garantizar que los indicadores de rendimiento requeridos alcancen el valor extremo; no se limitan a sistemas lineales de coeficiente constante, sino que también se aplican a sistemas lineales que varían en el tiempo, sistemas no lineales y sistemas discretos, etc. . La ecuación de movimiento que describe el sistema generador es una serie de ecuaciones no lineales: el control óptimo lineal linealiza estas ecuaciones no lineales punto por punto en el dominio del tiempo para calcular la ley de control óptima. En comparación con el PSS, el efecto de control puede aumentar la estabilidad estática del generador en un 20% y temporalmente en un 30%. Una de sus limitaciones es que el resultado de la linealización se desvía de la ecuación no lineal real; la segunda es que cuando cambia el método de cableado del sistema de alimentación, la ecuación de estado que describe el sistema se desviará del sistema real y causará el rendimiento del control Hubo una ligera caída. Pero esta ley de control todavía tiene ventajas obvias sobre PID + PSS. Se basa en una combinación lineal de variables de estado del sistema de potencia. Este método de control tiene las siguientes ventajas: Primero, los parámetros óptimos del controlador se pueden establecer directamente en función de los resultados del análisis. En segundo lugar, hay poca diferencia entre la respuesta dinámica del sistema en el estado operativo óptimo que se desvía del diseño y la respuesta dinámica en el estado operativo óptimo del diseño. Tercero, la ley de control de excitación óptima es la combinación lineal óptima de todas las cantidades de estado. Esta combinación puede garantizar que la integral del error cuadrado de cada cantidad de estado a su valor de estado estable durante la transición sea la más pequeña, por lo que su efecto de control no se ve afectado por la frecuencia de oscilación. Cuarto, el sistema puede lograr un alto límite de estabilidad microdinámica. Sin embargo, también hay algunas deficiencias en el método de control de excitación LOEC. Primero, debido a que el diseño se basa en el modelo de linealización aproximado en el punto de equilibrio, cuando el sistema está lejos del punto de equilibrio diseñado o en el proceso transitorio causado por la gran perturbación del sistema, no se puede Se garantiza que tiene buenas características de control, es decir, no se puede garantizar la solidez al cambio del punto de operación del sistema. En segundo lugar, el controlador diseñado está relacionado con la estructura de la red y no se puede garantizar la capacidad de adaptarse a los cambios en la estructura de la red del sistema. Nuevamente en el control de excitación coordinado descentralizado óptimo lineal de los sistemas de múltiples máquinas, ya que solo se pueden obtener variables de estado limitadas, solo se puede obtener un efecto de control relativamente subóptimo. Finalmente, en comparación con los controladores de excitación AVR / PSS, a menudo carecen de una ganancia de retroalimentación de voltaje suficientemente alta.

Con el fin de mejorar aún más la estabilidad y la calidad dinámica de las pequeñas interferencias en el sistema de potencia, los científicos propusieron el método de control de excitación óptima lineal, conocido como LOEC. El modo de control tiene un mejor rendimiento dinámico y una gran mejora en la robustez y adaptabilidad, ya que tiene en cuenta la síntesis de múltiples objetivos de control del sistema de potencia y adopta el diseño optimizado. Compensa las deficiencias del enfoque de control PSS. Las principales características de la teoría de control óptimo son: no se basan en la función de transferencia, sino en la base de ecuaciones de estado espacial, y se basan en el método de estabilidad del sistema; El sistema aplicable a la cantidad multicontrol se puede utilizar de acuerdo con los requisitos reales del objeto acusado, la ley de control óptimo se puede obtener mediante el método de análisis, con el fin de garantizar que el índice de rendimiento requerido alcance el valor extremo; No se limita al sistema lineal de coeficiente normal, sino que también es adecuado para sistemas lineales que varían en el tiempo, sistemas no lineales y sistemas discretos. La ecuación de movimiento del sistema generador se describe como una serie de ecuaciones no lineales, y el control óptimo lineal linealiza estas ecuaciones no lineales punto por punto en el dominio de tiempo para calcular la ley de control óptima. En comparación con psS, el efecto de control puede mejorar la estabilidad estática del generador en un 20% y el 30% temporal. Una de las limitaciones es que el resultado de la linealización se desvía de la ecuación no lineal real, y la otra es que cuando cambia el modo de cableado del sistema de alimentación, la ecuación de estado del sistema se desviará del sistema real y hará que el rendimiento del control disminuya ligeramente. Sin embargo, esta ley de control todavía tiene una clara ventaja sobre el PID-PSS. Se basa en la combinación lineal de variables de estado del sistema de potencia, que tiene las siguientes ventajas: En primer lugar, los parámetros óptimos del controlador se pueden ajustar directamente de acuerdo con los resultados analíticos. En segundo lugar, hay poca diferencia entre la respuesta dinámica en el estado de funcionamiento óptimo de la desviación del diseño y la respuesta dinámica en el estado de funcionamiento óptimo del diseño. En tercer lugar, la ley de control de excitación óptima es la combinación lineal óptima de todas las cantidades estatales. Esta combinación puede garantizar que la cantidad de estado del sistema tenga la parte más pequeña del error cuadrado de su valor de estado estable durante la transición, por lo que su efecto de control no se ve afectado por la frecuencia oscilante. En cuarto lugar, el sistema puede obtener un alto límite de estabilidad microdinámica. Sin embargo, hay algunas deficiencias en el modo de control de excitación LOEC, en primer lugar, porque el diseño se basa en el modelo de linealización aproximada en el punto de equilibrio, por lo que cuando el sistema está lejos del punto de equilibrio diseñado o en el proceso transitorio causado por la interferencia principal del sistema, no es posible garantizar una buena característica de control, es decir, la robustez del cambio del punto de funcionamiento del sistema no está garantizada. En segundo lugar, el controlador y la estructura de red están relacionados, y no se puede garantizar la adaptabilidad al cambio de la estructura de red del sistema. Una vez más, en el control de excitación de coordinación de dispersión óptima lineal del sistema multimáquina, sólo se puede obtener el efecto de control óptimo relativo porque sólo se pueden obtener variables de estado limitadas. Por último, en comparación con los controladores de excitación AVR/PSS, a menudo hay una falta de una ganancia de retroalimentación de voltaje suficientemente alta.

In order to further improve the stability and dynamic quality of small disturbances in power system, a linear optimal excitation control method (LOEC) is proposed. This control method has better dynamic performance, robustness and adaptability because it considers the synthesis of multiple control objectives of the power system and adopts the optimal design. It makes up for the shortcomings of PSS control mode. The main characteristics of the optimal control theory are: it is not based on the transfer function, but on the spatial state equation, it is based on the method of system stability; it is suitable for the system with multiple control variables; it can get the optimal control law by the analytical method according to the actual requirements of the controlled object, so as to ensure that the required performance index reaches the extreme value; It is not limited to constant coefficient linear system, but also suitable for time-varying linear system, nonlinear system and discrete system. The equations of motion describing the generator system are a series of nonlinear equations. The linear optimal control linearizes these nonlinear equations point by point in the time domain and calculates the optimal control law. Compared with PSS, the static stability of generator can be improved by 20% and temporarily by 30%. One of its limitations is that the result of linearization deviates from the actual nonlinear equation to some extent; the other is that when the connection mode of power system changes, the state equation describing the system will deviate from the actual system, resulting in a slight decline in control performance. However, this control law still has obvious advantages over PID + PSS. It is based on the linear combination of power system state variables. This control method has the following advantages: first, the optimal parameters of the controller can be adjusted directly according to the analytical results. Secondly, there is little difference between the dynamic response of the system under the optimal operation state deviating from the design and the dynamic response under the optimal operation state. Thirdly, the optimal excitation control law is the optimal linear combination of all state variables. This combination can ensure that the integration of the square error of the steady-state value of the system is the smallest in the transition process, so its control effect is not affected by the oscillation frequency. Fourth, the system can achieve high micro dynamic stability limit. However, LOEC excitation control mode also has some shortcomings. First, because the design is based on the approximate linearization model at the balance point, when the system is far away from the designed balance point or in the transient process caused by large interference, it can not guarantee that it has good control characteristics, that is, the robustness to the change of the operation point of the system can not be guaranteed. Secondly, the designed controller is related to the network structure, and its adaptability to the change of the system network structure cannot be guaranteed. Thirdly, in the linear optimal decentralized coordinated excitation control of multi machine system, only limited state variables can be obtained, so only the relative suboptimal control effect can be obtained. Finally, compared with AVR / PSS excitation controller, it often lacks high enough voltage feedback gain.<br>