【摘 要】
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我国电力系统发电和输电规模不断扩大,并入电网的新能源机组不断增多,在这种形势下,电网对运行稳定性的要求越来越高,特别是跨区域输电和大型联合电力系统的增多使电网电压稳定性面临更加严峻的考验,因此需要针对输电过程中存在的无功功率过剩以及电压波动问题进行深入研究。目前,利用发电机进相运行来吸收线路过余无功功率是解决输电中无功过剩最经济、便捷的手段之一。异步化汽轮发电机（Asychronized Turb
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我国电力系统发电和输电规模不断扩大,并入电网的新能源机组不断增多,在这种形势下,电网对运行稳定性的要求越来越高,特别是跨区域输电和大型联合电力系统的增多使电网电压稳定性面临更加严峻的考验,因此需要针对输电过程中存在的无功功率过剩以及电压波动问题进行深入研究。目前,利用发电机进相运行来吸收线路过余无功功率是解决输电中无功过剩最经济、便捷的手段之一。异步化汽轮发电机（Asychronized Turbine Generator,ASTG）相比传统同步汽轮发电机（Synchronous Turbine Generators,STG）具有更强的励磁调节能力,无功调节能力优越,利于系统稳定运行,本文针对ASTG励磁控制原理和运行特性进行分析研究,并进一步优化其励磁调节系统。首先,阐明异步化汽轮发电机的工作机理,构建该电机的数学模型和实用模型,利用相量图论证有功功率和无功功率的解耦原理,在此基础上获取双通道励磁控制系统的数学模型,为后续的理论分析和仿真实验奠定基础。对比分析异步化汽轮发电机与同步汽轮发电机进相运行的限制因素,依据无功功率方程确定影响异步化汽轮发电机无功增量的关键参数,通过仿真,验证ASTG较STG无功特性优越。其次,利用二维模糊控制器完成异步化汽轮发电机励磁系统优化。基于双通道励磁控制基本原理,针对有功通道模糊控制器和无功通道模糊控制器的各个环节展开设计,通过仿真,验证所设计模糊控制器的有效性和可行性。最后,针对二维模糊控制器存在的不足,采用智能权函数模糊控制器实现ASTG励磁控制系统深化改进;同时,针对励磁系统不同调控项特点对各自模糊规则函数进行改进,基于天牛须搜索（Beetle Antennae Search,BAS）算法实现二次改进。通过仿真,验证改进后异步化汽轮发电机励磁系统的优越性。
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