电力系统鲁棒控制的研究现在已经有了比较大的进展。已有的研究大多数只针对常微分方程系统且将被控对象视为孤立系统,然而被控对象与外部系统之间存在着相互制约和相互影响,是电力系统中的一个非线性微分代数子系统,且受到外部干扰影响。目前对于电力系统非线性微分代数子系统的鲁棒控制研究还不多见。鉴于此,本文将基于非线性微分代数子系统模型,研究多机电力系统的鲁棒控制问题,主要研究内容如下:1.阐述多机电力系统内部元件模型的微分方程和代数方程,描述多机电力系统同步发电机组非线性微分代数子系统模型,并分析该系统模型的相关性质。2.针对多机电力系统同步发电机组单输入单输出(Single-input Single-output,SISO)非线性微分代数子系统,研究其鲁棒控制问题。首先提出此类系统的“一致相对阶”概念,然后利用此概念将非线性微分代数子系统等价转化为常微分方程系统。在等价系统的基础上,利用反步法设计系统的鲁棒控制器。最后利用MATLAB进行仿真,并验证了所提方法的有效性。3.针对多机电力系统同步发电机组多输入多输出(Multi-input Multi-output,MIMO)非线性微分代数子系统,研究其鲁棒控制问题。首先提出此类系统的“一致向量相对阶”概念,然后针对被控系统一致向量相对阶之和等于n的情况,证明存在一个微分同胚和状态反馈,实现系统的等价转化与输入/输出解耦。在等价系统的基础上,利用反步法设计系统的鲁棒控制器。最后利用MATLAB对同步发电机组励磁汽门综合控制进行仿真,并验证了所提方法的有效性。4.在研究内容3的基础上,针对被控系统一致向量相对阶之和小于n的一般情况,即等价系统存在零动态的情形,进一步研究多机电力系统MIMO非线性微分代数子系统的鲁棒控制问题。仍然证明存在一个微分同胚和状态反馈,可实现系统等价转化与输入/输出解耦。在等价系统的基础上,利用反步法设计系统的鲁棒控制器。最后利用MATLAB对同步发电机组励磁汽门综合控制进行仿真,并验证了所提方法的有效性。