对比研究链式STATCOM与SVC对电网的暂态支撑能力

大型互联电网若缺乏充足的动态无功支撑将面临严重暂态电压失稳现象,在输电系统的关键位置安装快速可控的无功补偿装置将有效抑制这一现象.重点研究了电网故障下动态无功补偿装置SVC和链式STATCOM的暂态电压支撑能力以及暂稳极限提高能力.针对链式STATCOM的独特结构,提出了一种改进分相控制策略.基于Matlab/Simulink搭建了系统仿真模型,仿真结果证实故障下链式STATCOM的暂态电压支撑能力略高于SVC,暂稳极限提升能力明显优于SVC,同时验证了改进分相控制策略可确保不对称故障期间链式STATCOM对系统的暂态支撑作用正常发挥.     

基于不对称分析的高压链式STATCOM的低压穿越控制策略

作为新能源电站的主要无功补偿和电压支撑设备,高压链式静止同步补偿器(STATCOM)也需具备低电压穿越的能力,特别是三相电网电压不对称故障的低压穿越能力。为解决此难题,采用对称分量法分别分析了电网侧和换流链侧,并推导出数学公式,结合该公式提出了一种基于负序电流注入的高压链式STATCOM的低电压穿越控制策略。该策略包含了控制算法和控制逻辑,能够满足三相电网对称以及不对称下的跌落工况。通过仿真和试验,验证了该方法的有效性,并将其应用于工程实践中。     

直流系统中链式STATCOM暂态控制研究

交流侧暂态故障是导致高压直流输电系统换相失败的主要原因,为避免或减少换相失败,换流站中装设大容量H桥链式STATCOM迅速输出无功加快电压恢复。分析了换相失败下直流输电无功需求特性,解析H桥链式STATCOM在系统暂态时稳定控制机理,针对基于瞬时无功理论的解耦控制在不对称系统中的局限性,提出采用去零序瞬时电流跟踪控制方法,将正序、负序电压和电流统一控制,避免装置直流侧支撑电容过电压闭锁跳闸。通过RTDS平台搭建一次系统模型,接入真实的控制器和阀触发系统完成试验验证。当交流侧发生对称或不对称故障时,链式STATCOM迅速响应输出额定无功,加速交流电压恢复并维持系统潮流稳定。试验结果证明了该方法的正确性和可行性。     

链式静止同步补偿器自适应反步控制器

针对链式静止同步补偿器(STATCOM)系统非线性特性,提出一种链式STATCOM自适应反步控制器。该控制器采用反步法的递归思想获得链式STATCOM的虚拟控制输入,并根据确定性等价原理设计系统的中间控制率,利用该中间控制率完成电压控制器设计。通过中间控制率和实际控制率的偏差量构造系统的李雅普诺夫方程,利用李雅普诺夫的渐近稳定性原理,获得能够保证链式STATCOM系统稳定的控制输入和系统参数的自适应率。实验结果进一步验证了所设计自适应反步控制器的正确性和有效性。     

不对称故障STATCOM过流抑制技术的研究

此处以广东电网500 kV水乡变电站静止无功补偿器(STATCOM)在电网发生不对称故障时易出现过流的问题为研究背景,通过深入分析网侧不对称电压对STATCOM输出电压影响,提出一种基于分相瞬时电流控制策略的过流抑制方案,从而有效避免因负序电压导致的持续过流,确保STATCOM安全运行,并在两套并联三角形连接的35 kV±100 Mvar链式STATCOM装置上进行过流抑制试验验证。试验结果表明此处提出的链式STATCOM过流抑制控制方法是正确可行的,具有较好的工程应用价值。     

基于逆系统方法有功-无功解耦PWM控制的链式STATCOM动态控制策略研究

大容量链式静止同步补偿器(链式STATCOM)具有独特的优点,但也存在无功动态响应时间常数大的劣势.该文结合国家电网公司攻关项目--上海西郊变±50Mvar链式STATCOM的研制,重点研究了正常工况下链式STATCOM的快速闭环无功控制方法.建立了链式STATCOM的有功-无功暂态模型,通过引入多变量非线性控制逆系统方法,设计了基于逆系统方法和有功-无功解耦的非线性动态无功控制策略.在一台链式STATCOM物理样机上实现该动态控制策略,实验结果表明所提的无功闭环控制方法具有优良的动态性能,使链式STATCOM的闭环无功响应时间减小至10ms以内.     

星形链式STATCOM不对称负荷补偿策略

星形链式静止同步补偿器(STATCOM)受中性点的约束,三相输出电流之和必须为零。STATCOM在输出负序电流补偿系统不对称负荷时,可通过输出零序电压来维持STATCOM相间有功和直流电压的平衡。推导星形链式STATCOM补偿不平衡电流所需输出零序电压的数学表达式,结合相间直流电压平衡策略,给出电流解耦控制下星形链式STATCOM不对称负荷补偿策略。仿真和实验验证了所提方法的有效性和可行性。     

STATCOM不对称控制策略下线路距离保护测量阻抗的改进算法

在电网三相电压不对称时,采用不对称控制策略能够保证静止同步补偿器（STATCOM）安全,实现良好的电压控制效果。针对较为复杂的单回并补双回线路,分析了线路短路后距离保护动作条件,证实采用不对称控制策略的STATCOM可能引起故障相保护拒动及非故障相保护误动。计及STATCOM注入电流,改进了故障测距算法。将故障距离值与线路正序阻抗配合,修正距离保护测量阻抗值。仿真结果验证了所提算法能够保证距离保护正确动作,避免接入STATCOM后重新整定距离保护。     

链式STATCOM直流侧电容稳态分析及参数设计

全面分析了链式STATCOM的直流侧电容电压稳态数学模型,同时结合±50Mvar链式STATCOM的设计,计算了该装置的电容电压运行范围、各工况下的波形和电容电压交流分量引起3次谐波电流的大小。根据其数学模型,采用等量配置方法和优化配置方法设计了±50Mvar链式STATCOM的直流电容参数。利用PSCAD仿真软件,对理论结果和仿真结果进行比较,验证了上述数学模型的正确性。     

对比研究输电网中SVC与链式STATCOM的运行特性

电动机类负荷在电网故障时吸收无功迅速增加,严重影响输电系统的电压稳定,动态无功补偿装置可根据系统需求快速输出可调无功,提高输电系统暂态稳定性.本文对静止无功补偿装置SVC和静止同步补偿装置链式STATCOM的补偿原理和运行特性进行了深入对比分析,同时详细阐述了电动机类负荷的无功电压特性.基于Matlab/Simulink搭建了系统级仿真模型,仿真结果指出链式STATCOM无功电流输出能力不受系统电压限制,无功输出能力优于SVC,且分相控制策略可增强其适应系统不对称故障运行的能力.     

航空发动机操纵负载力矩的动态解耦控制

某飞机发动机操纵模拟系统由油门杆机构、输入轴机构和传动系统构成,油门杆操纵时输入轴随动并模拟相应负载力矩.油门杆操纵系统与输入轴负载模拟系统之间存在耦合关系,油门杆操纵对输入轴负载力矩的扰动较大,影响了负载模拟的精度.针对该发动机操纵模拟系统的特点,采用动态解耦的方法以消除上述扰动.分析表明给出的解耦控制器扰动补偿效果好,对噪声不敏感,工程上易于实现.     

Adaptive robust control of a class of nonlinear systems in semi‐strict feedback form with non‐uniformly detectable unmeasured internal states

This paper proposes a novel control method for a special class of nonlinear systems in semi‐strict feedback form. The main characteristic of this class of systems is that the unmeasured internal states are non‐uniformly detectable, which means that no observer for these states can be designed to make the observation error exponentially converge to zero. In view of this, a projection‐based adaptive robust control law is developed in this paper for this kind of system. This method uses a projection‐type adaptation algorithm for the estimation of both the unknown parameters and the internal states. Robust feedback term is synthesized to make the system robust to uncertain nonlinearities and disturbances. Although the estimation error for both the unknown parameters and the internal states may not converge to zero, the tracking error of the closed‐loop system is proved to converge to zero asymptotically if the system has only parametric uncertainties. Furthermore, it is theoretically proved that all the signals are bounded, and the control algorithm is robust to bounded disturbances and uncertain nonlinearities with guaranteed output tracking transient performance and steady‐state accuracy in general. The class of system considered here has wide engineering applications, and a practical example—control of mechanical systems with dynamic friction—is used as a case study. Simulation results are obtained to demonstrate the applicability of the proposed control methodology. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种基于模糊控制的降压变换器

基于模糊控制理论,结合非线性控制,提出了一种降压变换器的新型拓扑结构。该结构具有模糊控制策略的优点,且不用建立复杂的数学模型,控制方法简单,可使PWM开关变换器的输出电压,在有负载和电源电压干扰时,具有优良的动态响应。仿真和实验结果证明了该方法和结构的可行性和优越性。     

动态电压恢复器的复合控制策略研究

深入分析了动态电压恢复器(DVR)的三种控制策略,指出了这三种控制策略的优缺点,建立了DVR的数学模型,提出了一种改进的复合控制策略,并对电流调节器和电压调节器的参数进行了整定,进而分析了校正后电流环和电压环的动态特性和静态特性.比较了三种工况下DVR的补偿特性,实验结果表明,提出的复合控制策略克服了基于电容电流内环的...     

具有PI结构的自校正动态矩阵加权控制算法

提出了一种改进自校正动态矩阵控制算法。算法中控制器具有比例积分（ＰＩ）结构，即时控制由各时刻预测控制的加权平均产生，加权系数基于预测输出误差的大小及时调整。仿真结果表明，本文算法比一般的自校正动态矩阵控制对于时变对象具有更强的鲁棒性。     

同步电机基于最优时间理论的高性能电流控制

传统的同步电机矢量控制系统中,电流环采用PI调节器,由于PI调节器是对d,q轴分别控制,没有综合考虑d,q轴的情况,无法将控制电压合理地分配到d,q轴,因此传统的PI控制不能满足对电机动态响应要求比较高的场合。基于控制理论中的最优时间控制,结合同步电机的电流方程设计出一种新的电流控制方法,这种控制方法通过合理分配d,q轴控制电压使d,q轴电流在最短的时间内达到给定值,从而实现电机的高速动态响应。通过仿真,证明了这种控制方法比PI控制的优越性。     

Excitation control design of local machines in a large-scale power system by using dynamic equivalencing technique

A linear optimal control design for machine excitation is developed to improve the local system stability in a large-scale power system. Dynamic equivalents for the external system are used to provide the controller with information about the original external system. The paper investigates whether external system information helps the controller to stabilize the local system and whether the dynamic equivalents are a reliable source of that information. The validity and accuracy of the proposed method is demonstrated by simulated tests on two sample power systems.     

动态规划法在供电系统无功优化中的应用

针对辐射状供电系统,提出了应用动态规划法综合求取有载调压变压器分接头、配电站电容器和馈线电容器的控制策略的数学模型,自动实现电压控制和无功功率优化,并满足控制调节次数的约束。计算结果表明该方法较好地解决了动态规划方法计算量大及结果不精确的问题,有效性及实用性较高。     

卷取机转动惯量测量的新方法

在可逆冷轧机组的电气控制中,当主机加减速时,补偿加减速造成的动态力矩对张力的影响,避免张力的振荡,是一个关键的技术.介绍了一种卷取机转动惯量计算的新方法,利用该方法可方便地计算出动态补偿力矩,可以满足薄带张力稳定性要求较高场合下张力的动态补偿及惯量补偿.经过实际的生产运行证明,该系统张力控制稳定,运行可靠,克服了薄带容易断带的现象,提高了成品率.     

一种基于线性二次最优控制的PID参数优化方法

时域分析法和频域分析法是设计控制系统的两种基本方法,对应同一物理系统,两种方法之间必然存在一定的联系。本文通过对基于时域状态空间描述的线性二镒最优控制系统和基于输出反馈的频域ＰＩＤ控制系统的对比分析,提出一种由ＰＩＤ动态补偿网络实现线性二次最优控制的方法,仿真结果验证了该方法的合理性。