基于改进前馈统一潮流控制器功率协调控制

统一潮流控制器(Unified power flow Controller,UPFC)是目前最先进的柔性交流输电系统技术。分析UPFC工作在潮流控制时的有功/无功功率平衡,提出一种改进实时功率协调控制方法,通过在UPFC并联侧变流器的有功、无功控制环路中增加改进实时前馈电流,减小动态过程中不平衡功率引起的过电压。基于RT-LAB的硬件在环仿真结果表明,相比现有常规协调控制方法,所提方法减小了潮流控制和系统故障时送端电压和直流电容电压的过电压,提高了系统故障后恢复速度。     

统一潮流控制器逆系统方法控制策略

统一潮流控制器在同步旋转dq坐标系下的数学模型, 反映出统一潮流控制器是一个强耦合的、非线性的系统. 为解决对这个强耦合、非线性系统直接设计控制器的困难, 采用逆系统方法, 将原系统线性化且解耦, 构造出一个伪线性系统. 然后, 运用变结构控制, 针对构造出的这个伪线性系统, 设计该系统的控制策略以实现对统一潮流控制器综合控制. 最后, 通过建立仿真试验模型进行仿真, 仿真的结果验证了文中提出的这种控制策略的可行性和有效性.     

面向配电网低损耗的UPFC潮流控制研究

针对两个级联多电平逆变器(CMI)的无变压器中的统一潮流控制器(UPFC),提出了一种适用于两个互联同步交流电网间的潮流控制,可实现无变压器UPFC对无功功率和有功功率的独立控制。还研究了不同潮流控制方案的半导体器件额定功率(SDPR)。研究结果表明,与基于模块化多电平变换器(MMLC)的背靠背高压直流输电(H VDC)系统相比,基于级联多电平逆变器的无变压器UPFC具有更低的SDPR,表明采用无变压器UPFC控制潮流可显著节约成本,基于13.8 kV/2MVA无变压器UPFC样机的实验结果验证了理论分析的正确性。     

UPFC混成控制器设计及其对四川电网稳定性的改善

作为典型的远距离输电系统,四川电网存在严重的暂态稳定问题.为提高其稳定性,首先运用非线性鲁棒控制理论建立了含外部干扰的统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller)动态模型.在此模型的基础上,基于脉宽调制(Pulse width modulation)控制技术,提出一类新型混成反馈控制策略,即UPFC串联逆变器的导通角采用非线性H_∞控制策略,其余串、并联控制(调制比和导通角)均采用常规的比例积分(Proportional-Integral)控制.进一步对上述混成控制律中的某些不可测变量进行本地化,保证了控制律的工程实用性.仿真结果表明文中所设计的UPFC控制器较常规PID控制更有效地改善四川电网的动态品质,提高其暂态稳定性.     

模糊神经网络在统一潮流控制器中的应用

UPFC作为一种串联于输电线上的补偿设备,具有快速调整有功功率和无功功率的能力,为电力系统的稳定提供了强有力的手段.具体介绍了模糊神经网络的基本理论,并且将模糊神经网络控制器的理论用于UPFC的潮流控制,提出了基于模糊神经网络的统一潮流控制器的设计方案,仿真研究表明,采用模糊神经网络控制方法比传统的PI控制能得到更快的响应时间,对有功和无功的变化具有很好的追踪控制能力,是一种行之有效的控制方法.     

基于模糊神经网络的统一潮流控制器

为了减少先验知识对统一潮流控制器中模糊规则的设计和电力系统参数的变化对统一潮流控制器性能的影响,文中采用模糊神经网络来设计统一潮流控制器.为此首先简单介绍了统一潮流控制器的控制策略,然后阐述了自组织模糊神经网络和基于遗传算法的模糊神经网络的构造方法,接着将自组织模糊神经网络、基于遗传算法的模糊神经网络结合统一潮流控制器的控制策略应用于两种统一潮流控制器.最后通过MATLAB仿真例子来验证:这两种统一潮流控制器的设计方法的有效性.     

TMS320LF2407A在UPFC的控制电路部分的应用

本文主要提出了UPFC控制部分电路的硬件系统设计以及部分的软件设计流程.着重介绍UPFC的控制电路,用TMS320LF2407A作为控制核心,同时对锁相环电路(PLL)作了较为详细的介绍,在软件部分,主要介绍DSP的数据处理过程.     

基于SHE消谐算法的UPFC控制系统SOPC设计

统一潮流控制器(UPFC)是柔性交流输电系统(FACTS)的一个研究热点,其核心为控制系统设计.针对以往采用单片机实现逆变器控制开关脉冲波形存在反应慢,误差大以及芯片之间存在干扰的缺点,采用SHE消谐算法并利用SOPC的设计方法,在一片FPGA上实现UPFC控制系统,使它满足UPFC的控制性能要求.木文着重讨论较复杂的幅值、相位、频率控制电路的设计与实现.     

移相器、STATCOM及UPFC的故障响应特性及作用机理研究

研究柔性输电装置和移相器对电网安全稳定的作用和影响,对于提高电力系统安全运行具有极其重要的意义.首先对移相器、STATCOM和UPFC接入系统后的运行特性以及故障响应特性进行对比;然后,分别对各装置设置定电压和定无功的运行模式进行故障响应仿真,总结分析了不同运行模式对故障响应特性的影响;最后,将各装置设置为定无功控制模...     

基于改进类电磁机制算法的UPFC多目标优化配置

统一潮流控制器(UPFC)能在不改变线路拓扑结构的条件下有效地改善电力系统潮流,从而提高输电能力与电压稳定性。针对系统可用输电能力、电压偏差和L指标等目标,建立了UPFC的多目标优化配置模型,采用结合差分进化算法(DE)的改进差分类电磁机制算法(DEEM)对所建模型进行求解,通过对算法中粒子的带电量、合力计算方式进行改进,同时添加自适应因子,进一步平衡算法的全局搜索与局部搜索能力。配置后的结果表明UPFC对增强系统输电能力、电压质量及电压稳定性的性能均有提高,且改进算法寻优效率的提升也得到了验证。     

Multiple UPFC damping control scheme using ANN coordinated adaptive controllers

This paper presents a novel design of an adaptive damping control scheme using artificial neural network (ANN) coordinated multiple unified power flow controllers (UPFCs). In this study, a centralized global control scheme is proposed in which three UPFCs are first assumed to be strategically installed in the system to achieve a steady state power flow control objective, then utilized to demonstrate the proposed control scheme in enhancing the damping of low frequency electromechanical oscillations exhibited by a three‐area, six‐machine power system. The coordination of controllers is accomplished by a genetic algorithm based tuning process that is based on considering various system operating conditions and minimizing a set of predefined coordinated damping performance indices (CDPI). The task of real‐time adaptation of system uncertainties is carried out using a trained ANN as an adaptive coordinator to achieve the robust control objectives. Copyright © 2009 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

基于自适应评价UPFC神经网络控制器设计

对含UPFC(统一潮流控制器)的电力系统提出一种新型的非线性最优神经网络控制器。启发式动态规划(HDP)是自适应评价设计(ACDs)体系中的一员,采用HDP来设计UPFC神经网络控制器。和传统的PI控制器相比,这种神经网络控制器能够提供非线性最优控制。仿真结果表明,此种控制器具有很好的控制效果。     

Adaptive Controller Based Unified Power Flow Control for Low Power Oscillation Damping

Low frequency oscillation (LFO) within a power system is an important issue. Loss of inter‐connected machine synchronism, reactive load increase, and faults and disturbances lead to a LFO in a range between 0.1–2 Hz. LFOs limit power transfer over long transmission lines, thus degrading the quality of supply. Moreover, conventional local control, namely, the power system stabilizer, is unable to mitigate LFOs. Furthermore, continuation of LFOs will lead to complete system collapse (blackouts). Considering the above issues, there is a pressing need to incorporate advanced control systems to damp inter‐area LFOs. We propose an adaptive‐supplementary unified power flow control (UPFC) for two inter‐connected areas of a power system. Our work is novel in its design of a supplementary control system using a neural network based on a feedback linearization auto‐regression average model. With the above proposed control scheme, the stability of power system is enhanced in terms of: (1) effective LFO damping; (2) power transfer; (3) improvement in the dynamic parameters of the system; (4) active and reactive power support; (5) loss minimization; and (6) demand–supply management. To justify these claims, we implement our proposed controller on a two‐area (four machine) system. Critical analysis of the system is conducted under symmetrical grid faults. The result of the proposed control scheme justifies the performance enhancement of above parameters, as per grid‐code requirements, compared with conventional a proportional integral (PI) controller.     

基于VSG微网储能变流器无缝切换控制策略研究

针对微网储能变流器采用状态跟随控制器进行切换的过程中存在微小电压、电流扰动等问题,本文提出了 一种基于线性自抗扰控制器(LADRC)的无缝切换控制策略.在采用P/Q控制和VSG控制相互切换方法的基础上,将电流内环控制器改成线性自抗扰控制器.通过设计一个状态观测器LESO实时在线观测估计输出变量直轴、交轴电流id、iq以...     

基于重复补偿控制的交流伺服系统的PID控制

针对精密机床采用的交流伺服系统中,输出快速无超调地跟踪输入指令,控制精度高的要求,利用重复补偿控制的优点,将其与PID控制相结合形成一种基于重复补偿的PID控制结构,用于精密机床中交流伺服系统的位置控制,并在此基础上着重讨论了滤波器对控制效果的影响.从仿真结果可以看出,该控制方法提高了交流伺服系统对周期信号的跟踪精度....     

永磁同步风电系统网侧变换器控制策略研究

永磁同步风电系统使用两电平电压型双PWM变换器向电网输送电能.由于变换器直流侧负载扰动引起直流母线电压波动,影响输入电网电能质量.为了减小负载扰动对直流母线电压的影响,提出一个基于相似反对称结构理论的网侧变换器控制方法.以相似反对称结构为闭环期望结构,采用逆推法设计网侧控制器.对系统在负载扰动作用下的稳定性进行分析.用Matlab进行仿真,结果表明该控制器能控制输入电网电能功率因数,提高直流母线电压的稳定性,缩短调节时间,提高系统的鲁棒性,为优化输电网的电能质量提供了依据.     

先进控制策略在MCGS上的集成与应用

针对监视与控制通用系统(MCGS)缺乏先进控制技术且需要用户单独开发的情况,提出了MCGS集成先进控制策略.该策略使用跨平台编程技术,采用Matlab和VB混合编程来开发控制策略的控件,并集成到MCGS软件中.实践证明,这种编程方法充分发挥了组态软件和Matlab各自的优点,使MCGS能同时满足用户对友好人机界面和先进控制策略的需求.该先进控制策略开发成本低,系统移植性能好,具有较高的应用价值.     

TCSC控制的一种新自适应Backstepping方法

针对带有TCSC（Thyristor Controlled Series Compensator）的单机无穷大电力系统,提出一种新的TCSC自适应非线性控制Backstepping方法．该方法不仅保留了系统的非线性特性和对未知参数的实时在线估计,而且突破了经典的确定性等价性原理来设计参数估计器和动态反馈控制器．仿真结果表明,与基于传统自适应Backstepping得到的控制设计相比较,这种新方法在系统响应和自适应速度方面具有更优越的性能,从而为工程应用提供了一种有效的选择．     

兆瓦级同步风力发电机变桨距控制策略研究

变桨距风力发电机已成为风力发电机组的主要研究和发展方向,结合长星集团同步风力发电机组,对变桨距控制技术进行了研究,在额定风速以下时实行变速运行,控制发电机的励磁电流从而控制发电机的转速,使得风力机转速能够跟随风速变化,保持最佳叶尖速比使系统获得最大的风能利用系数;额定风速以上时,采用PID控制算法控制桨距角,使发电机输出功率恒定,并提出了实现方法;通过仿真工具进行计算机仿真,验证了本方法的有效性。