STATCOM鲁棒非线性控制

讨论了STATCOM的鲁棒非线性控制设计问题。利用直接反馈线性化技术（DFL）把STATCOM非线性模型转换成线性模型,并利用鲁棒控制器的设计方法消除模型中不确定参数的影响。设计过程中只需要不确定参数的边界,所设计控制器简单、有效,并能保证系统在所有参数范围内的渐进稳定性。3母线电力系统的仿真结果表明该控制器在系统具有不确定参数时能取得良好的电压调节性能。     

包含静止无功发生器的电力系统鲁棒镇定控制

研究了包含静止无功发生器(ASVG)的单机-无穷大电力系统的鲁棒镇定控制．首先，从系统级角度讨论了系统的动态数学模型．并将其化为为一个包含不确定项的线性系统，对上述线性系统，引入反馈控制，得到原系统的鲁棒镇定控制器．在仿真实例中，考虑了在补偿规律中有无静止无功发生器的附加控制作用两种不同的情形．输电线路发生三相对称短路故障，在此暂态过程中，考察所给控制器的控制效果．     

基于自适应Backstepping的SVC鲁棒L2性能控制设计

针对含有静止无功补偿器（SVC）的单机系统中的各种不确定性因素,讨论了SVC的自适应鲁棒控制问题。将L2增益设计方法与Backstepping方法相结合,同时引入参数估计思想,通过递归地构造整个系统的能量存储函数获得闭环反馈控制律,保证系统对干扰输入具有L2性能,对未知参数具有自适应性。仿真结果表明,所设计控制器在系统受扰时可以使系统较快稳定,暂态过程中有效维持SVC接入点电压,系统对外部干扰具有较强的鲁棒性。     

基于结构保留模型的静止无功补偿器鲁棒非线性控制

采用Hamilton函数方法研究了静止无功补偿器(SVC)的鲁棒非线性控制问题。首先基于系统网络结构特点,建立了包含SVC、恒功率负荷和有界外部扰动的电力系统的结构保留不确定非线性控制数学模型,然后通过坐标变换和预置状态反馈控制完成了系统的耗散Hamilton实现。最后,基于该耗散实现设计了鲁棒控制器,并分析了闭环系统的渐近稳定性。由于充分利用了系统的内在耗散结构特性,所设计的鲁棒控制器物理意义明确,易于实现。与常规PID控制器的仿真比较表明,该鲁棒控制器作用下系统的超调量小、响应速度快,能有效抑制外部干扰对系统暂态稳定性的影响,有效提高了系统的动态性能。     

静止无功补偿器（SVC）的一种新型非线性鲁棒自适应控制设计方法

为提高提高多机电力系统的暂态稳定性,该文首先建立了静止无功补偿器(static var compensator,SVC)系统的一个含有时变参数不确定性的二阶非线性动态模型,然后在SVC 动态模型的基础上,利用自适应控制技术和鲁棒控制技术设计了SVC系统的控制器。为了验证所设计的控制器的有效性,以一个经典的三机九母线电力系统作为测试系统,对鲁棒自适应SVC控制器与PID SVC控制器和反馈线性化 SVC控制器分别进行了比较研究。仿真结果表明,与PID SVC控制器和反馈线性化 SVC控制器相比,所提出的鲁棒自适应SVC控制器具有良好的性能。     

静止无功发生器的直接电流控制方法的研究

在分析静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)的工作原理和基本模型的基础上,通过对比不同控制方法的优缺点,选择直接电流控制方法。该方法采用基于瞬时无功功率理论的dq坐标系下的直接电流控制结构,实现直流侧电压的稳定和无功电流的跟随。在此基础上还设计了SVG的总体框图和控制电路,分析了各功能模块的组成和作用。直接电流控制方法具有控制准确度高、稳态性能好及瞬时响应快等优点。最后通过实验仿真验证了所提出的控制方法的有效性,以及将SVG应用于低压动态无功补偿领域的可行性。     

SVG的自适应控制方法研究

针对静止无功发生器在传统比例积分(简称PI)控制方法下,固定的PI参数值无法满足在电网环境发生改变时的补偿性能这个问题,笔者提出一种自适应控制方法。通过分析静止无功发生器的结构及工作原理,详细介绍了自适应控制方法的原理;并结合某煤矿电网的负载情况,对静止无功发生器进行了系统仿真,同时通过与传统PI控制方法下的仿真结果进行了对比分析,验证了文中所提出控制策略的优越性。为了进一步的验证在实际应用中的可行性,搭建了实验平台。实验结果表明了自适应控制算法的有效性,该控制方式具有响应快、稳定性好、抗负载扰动能力强等优点。     

结合蓄电池储能系统的STATCOM的电流解耦控制

FACTS装置若与储能系统相结合可扩大运行范围、提高性能、扩展功能、使输电更为柔性化。针对传统STATCOM只能单一的调节无功功率这一不足,提出一种结合蓄电池储能系统(Battery Energy Storage System, BESS)的STATCOM,可实现无功功率与有功功率的双重调节,即对系统的四象限补偿,同时直流侧电压基本恒定,无需控制。描述了STATCOM/BESS的工作原理,推导了数学模型。为实现无功功率和有功功率的独立调节,采用旋转坐标系下的电流解耦控制方法,并给出了PI参数的整定原则。仿真与实验结果证明了STATCOM/BESS采用该控制方法可获得良好的动稳态特性,具有理论价值和实际意义。     

STATCOM无功电流的灰色预测控制

针对模型参数变化和噪声干扰的STATCOM单机无穷大系统,提出了一种无功电流灰色预测控制方案。根据STATCOM装置级非线性数学模型,建立了系统无功补偿电流的控制模型,采用GM（1,1）模型预测无功电流和系统灰量,将无功电流灰色预测控制引入到PID控制中。运用灰色系统理论进行预报,具有不必完全知道被控对象结构、参数和特性的优点,这对于像STATCOM这样大型非线性系统的预测控制实现非常有利。仿真结果表明,该方法比传统的PID控制具有更强的跟踪能力和鲁棒性。     

新型静止无功发生器的控制方法研究

在新型静止无功发生器STATCOM基本原理与模型的基础上 ,理论分析了STATCOM的两类控制方法 :电流间接控制和电流直接控制 ,并且对这两种方法进行了基于TMS32 0F2 4 0DSP芯片的编程实现 ,从理论上得出不同控制方法的优缺点。     

ROBUST ADAPTIVE CONTROL OF MINIMUM PHASE NON-LINEAR SYSTEMS

We show that an adaptive input/output feedback linearization control scheme for minimum phase non- linear systems is robust with respect to unstructured plant uncertainties such as unmodelled dynamics and disturbances provided that the adaptive law is modified in the same fashion as for linear systems and the plant non-linearities satisfy some growth c onstraints. In the analysis we utilize weighted ℒ︁₂-norms analogously to the case with a linear model.     

ROBUST ADAPTIVE MODEL PREDICTIVE CONTROL OF A SOLAR PLANT WITH BOUNDED UNCERTAINTIES

This paper presents the application of a robust adaptive control scheme to a distributed collector field of a solar power plant. The major characteristic of a solar power plant is that the primary energy source, solar radiation, cannot be manipulated. Solar radiation varies throughout the day, causing changes in plant dynamics and strong disturbances in the process. The controller uses a robust identification mechanism combined with a finite horizon receding controller to cope with the process dynamics having bounded uncertainties. The controller has been tested using a proven non-linear computer model of the field. Results obtained in the real plant are also shown. © 1997 John Wiley & Sons, Ltd.     

新型静止无功发生器的控制方法研究

静止无功发生器(STATCOM)是目前性能最好的无功补偿装置,是柔性交流输电系统(FACTS)的基础技术,其控制方法可以分为电流间接控制和电流直接控制。在设计STATCOM装置时,可根据系统要求的不同,控制目标的不同,选取不同的控制方法和主电路结构。     

STATCOM与发电机励磁的协调控制

针对单机无穷大系统,建立了包含静止同步补偿器（STATCOM）的状态空间模型,应用给定信息结构约束下的最优控制理论和算法,设计了4组STATCOM与发电机励磁的协调控制器。它们的控制规律分别是：状态反馈的完全分散协调控制、输出状态反馈的完全分散协调控制、STATCOM处可以反馈机组角频率偏差的特定信息结构下的LQ协调控制,、全状态反馈的集中型最优控制。仿真结果表明,与独立设计的AVR／PSS励磁控制器和电压偏差PI调节型STATCOM控制器相比,上述4组协调控制器能更加有效地提高系统暂态稳定性能。同时,安全分散信息结构的状态和输出反馈控制的控制性能稍次于其他两种协调控制规律,但由于它们实现代价低、可靠性高,更具易于实际应用。     

基于SVPWM的STATCOM电压电流双环控制

提出一种基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法的静止同步补偿器(STATCOM)控制方案,并讨论了电压电流双环控制器的简化设计方法.该方法利用锁相环(PLL)和低通滤波器(LPF)检测负载电流中无功电流的大小,通过dq变换实现STATCOM无功电流和有功电流在dq平面的解耦控制.同时.直流电压外环控制器输出耦合到有功电流控制环路实现直流电压稳压控制.为利用SVPWM调制方法控制STATCOM输出电压控制其输出电流,控制器通过PI调节器将电流控制变量变换到电压矢量空间.全部控制算法在单片现场可编程逻辑门阵列(FPGA)中采用VerilogHDL硬件描述语言设计和综合实现,并应用在500 kV·A容量样机的控制上.仿真和实验结果显示该控制方法具有动态响应速度快、调制深度高、输出电流谐波畸变率低等优点.     

负荷补偿用静止同步补偿器控制方法的研究

针对低压配电系统或工业负荷的特点,提出一种适用于小功率静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)装置的基于电流直接控制的控制方案,并用MATLAB软件进行了仿真验证。实验采用基于DSP控制的实验平台,设计了50 kvar STATCOM实验系统。将仿真结果和实验结果对比,证明设计的可行性。通过对STATCOM进行的基波无功补偿实验和谐波与基波无功的全补偿实验,证明STATCOM的良好的无功补偿性能。     

高压直流输电系统换流站鲁棒自适应输出反馈控制

针对高压直流输电系统,设计了一种鲁棒自适应输出反馈控制器.首先,将高压直流输电系统换流站动态模型转换成用输入输出表示的非线性系统.然后,利用自适应非线性阻尼项来抑制系统的非线性动态不确定性和未知有界扰动,应用Lyapunov稳定性理论构造出控制器和自适应参数的表达式.Lyapunov稳定性分析结果表明,文中所提出的控制器保证了闭环系统的稳定性.最后,将设计的控制器应用到一个3机直流输电系统中,仿真结果表明,与传统的PI控制器相比较,文中控制器可大大提高系统的稳定性和鲁棒性.     

自适应控制的应用

以自适应控制具有的优点在信号、电机中的应用,来实现一些不确定性参数的控制。