基于改进单纯形算法的HSVS补偿系统自适应PID控制研究

结合机械投切电容器(MSC)、晶闸管投切电容器(TSC)及晶闸管相控电抗器(TCR)特性,本文设计了1种新型的混合型静止无功补偿系统(HSVS),使MSC、TSC、TCR分别工作在粗调、细调和精调的工作模式。为解决PID控制对这三者的配合问题,提高控制精度与系统鲁棒性,引入了单纯形算法作为PID参数的学习函数,并对单纯形算法的步长调整以及测度引入加以改进。仿真实验证明,与普通的自适应PID控制器相对比,改进了单纯形算法的自适应控制在混合型无功补偿系统电压控制中的可行性与高效性,提高了补偿精度与适应性。     

考虑控制交互影响的变电站无功补偿系统改造

控制交互作用对整个控制系统的性能影响是致命的,因此控制器的设计及其协调在现代电力系统应用研究中是一个重要课题。文章结合目前在国内外技术上应用较成熟的静止无功补偿器(SVC)技术,提出一种与变电站综合自动化系统配合的变电站无功补偿系统改造方案,采用区域无功电压优化控制系统(AVC)统一对操作站的无功补偿设备(FC-TCR型SVC)进行无功电压优化控制,使其能统一接入变电站综合自动化系统,克服了以往变电站中无功补偿系统只能单独通过控制器的控制策略孤立运行及控制器间交互影响的问题。最后通过仿真验证了提出的方案及控制策略的可行性,仿真显示系统具有良好的动静态性能。     

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。     

一种低压配电系统无功补偿综合控制方法

无功补偿是低压配电系统电能质量治理的重要环节。在现有的无功补偿技术中,针对多个无功补偿柜采用多个独立的无功补偿控制器,正常工作时各个控制器之间无法实现有效调配,造成柜内电容不断反复投切,从而导致满负荷的无功柜过快老化甚至损坏;同时,柜内的静止无功发生器（SVG）无法与电容进行整体控制,其毫秒级的响应速度使自身一直处于满负荷工作状态,无法发挥其优势。为此,本文提出一种无功补偿综合控制方法,通过实时采集电力系统中的电压、电流及功率,实时协调控制LC和SVG补偿模块。将此方法应用于实际工程中,结果表明该控制方法可改善供电品质、提高系统功率因数。     

静止无功补偿器的模糊神经元PID电压控制

针对传统PID控制应用于静止无功补偿器电压控制系统所体现出的快速性与稳定性之间的矛盾,以及较差的自适应能力和鲁棒性的缺陷,采用神经元控制和比例控制设计了1种变结构PID控制器,并采用模糊控制实现该变结构PID控制器参数Kp、Kd和Ki的在线调整。仿真结果表明,将所设计的模糊神经元PID控制器应用于SVC电压控制系统,能有效、快速地补偿系统的无功功率,可更好地实现电力系统电压的稳定控制作用,且控制系统具有较快的响应速度、较好的动态和静态稳定性、较强的鲁棒性及自适应能力。     

基于DSP的不平衡补偿和单纯形优化的静止无功补偿器

针对静止无功补偿器SVC(Static Var Compensatot)作为不平衡负荷补偿和电压稳定控制的工况,提出了不平衡补偿和优化控制方法.对于不平衡负荷补偿,提出基于虚拟对称三相系统的同步参考旋转坐标变换的补偿电纳计算方法,利用电网电压中的一相电压构造虚拟的对称三相系统,由此可以准确计算所需的补偿电纳,该方法计算简单,基于该方法的静止无功补偿器不需要硬件锁相环,能够快速、准确地补偿负荷的无功功率;对于电压稳定控制策略,提出了基于改进的单纯形加速算法SPX(SimPleX method)优化递推积分PI控制方法,以ITAE准则作为寻优目标函数,对PI控制器的参数Kp、Ki进行实时调整、寻优,使SVC系统的瞬态响应过程达到最佳,能快速、无超调地跟踪SVC系统的电压设定值.仿真和实验结果表明所提不平衡补偿和优化控制方法的可行性和有效性.     

一种改进的非线性神经元PID控制方法在高压SVC中的应用

以高压静止无功补偿器(Static Var Compensator,SVC)为研究对象,针对传统PID控制器难以对设定值进行有变化的跟踪和对扰动进行抑制的缺陷,提出了一种新的非线性神经元PID控制+二阶微分控制算法以实现公共连接点的电压稳定控制,采用改进的神经元学习算法对控制器的参数进行优化,使得SVC系统的瞬态响应性能和控制性能达到最佳,引入非线性函数消除了系统的超调.实验结果验证了所提出的控制方法能够保证快速、无超调地跟踪电压设定值,具有较强的鲁棒性和适应性,提高了SVC系统的补偿精度.     

基于i_p-i_q算法的STATCOM补偿指令电流检测方法

随着静止无功补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的结构多重化,使得其负载电流测量点和补偿注入点因所处位置不同,从而产生较大的检测差异。针对上述问题,文中提出一种改进型ip-iq算法,分别从测量点和补偿点引入电压相位信息,通过设置相位补偿角和比例谐振(PR)控制器,消除因两处电压相位和幅值差异引起的检测误差,提高检测精度。理论分析和仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于模糊自适应PID控制的小区集中供热系统温度调节方法

设计了一种能实时在线自调整PID参数的模糊自适应PID控制器，应用于小区供热锅炉系统控制中，实现了室内恒温供暖和有效节能的目的。     

基于改进蚁群算法的电网无功补偿优化控制研究

电力系统无功功率补偿控制是个综合非线性问题,利用改进蚁群算法建立以电网电压畸变为约束条件、以电压和无功综合满意度达标为目标函数的无功优化综合数学模型。结合IEEE 14系统,对基于改进蚁群算法无功优化配置方案进行了仿真分析。结果表明,利用改进蚁群算法建立的无功补偿模型能够精确地进行电网无功功率的补偿,是无功优化控制的一种理想模型,具有一定的科学研究价值。     

基于神经网络补偿的PID控制方法的研究

经典ＰＩＤ方法的控制参数难以精确整定,且依赖于对象的数学模型,故自适应性较差,很难适应具有非线性、时变不确定性的被控对象,控制精度难以保证。文中研究了在近似参数ＰＩＤ控制基础上,采用ＲＢＦ神经网络进行补偿控制的综合控制方法,仿真研究结果表明了该方法的鲁棒性和跟踪性能均优于经典ＰＩＤ方法。     

基于重复控制的DSTATCOM补偿电流控制

针对配电网负载多样、谐波污染严重的情况,为提高配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)的无功补偿性能以及低次谐波抑制能力,提出比例积分(PI)与重复控制相结合的电流控制策略,利用PI控制器低频段优越的动态性能和鲁棒性,快速补偿基波无功,并利用重复控制器对周期信号的高跟踪精度,修正PI的谐波跟踪误差。频率特性分析表明,该控制策略可以有效消除传统PI控制在中频段的相位滞后,提高谐波补偿精度。为了提高装置补偿的灵活性和稳定性,通过谐振控制器构造带通滤波器,进行指令选择性提取,针对性补偿危害严重的特征次谐波,并避开系统谐振频率。实验结果验证了所提出控制策略的有效性。     

基于DSP的静止无功补偿装置控制方法研究

通过对滞环PWM技术、三角波PWM技术、空间矢量SVPWM技术以及跟踪电流与输出电流之间关系的分析研究,提出了一种改进的静止无功发生器(SVG)的控制方法.基于以DSP为核心的控制器,对SVG进行了实验研究.对试验结果的分析说明,该控制方法具有实时性好,误差小,系统运行稳定的特点.     

基于神经网络自适应PID控制的船舶操纵研究

本文针对船舶操纵这种非线性、时变参数控制对象,提出了一种采用神经网络自适应ＰＩＤ控制方案。该控制结构有两上子神经网络组成,一个三层ＢＰ神经网络用于对被控对象进行在线辨只,另一个两层线性网络构成具有ＰＩＤ结构的控制器。文中给出了神经网络在线训练学习方法,并进行船舶操纵控制仿真研究。     

一种改进SVG医用电力无功补偿装置

针对医院电力系统稳定性要求高的需求,文中提出一种基于改进SVG的无功补偿装置,其主要由数据采集装置、控制箱体、变流器以及三相电压输出端组成。在补偿过程中,由电网采集得到的电流和电压信号从数据采集器通过,数据采集器中对应设置了自适应中值滤波器对电流、电压信号进行滤波调理,去除冲击干扰,获取SVG相位补偿的控制触发信号,进而实现对于变流器的电压补偿和无功功率调节。实验测试了4种不同类型的待无功补偿电能畸变信号,其结果表明,对于不同程度的电能畸变信号,文中所述装置能够进行有效的无功补偿,使得电压信号的整体畸变程度被控制在0.5%上下,从而使负载性能得到保障。     

风电并网电力系统无功补偿动态性能研究

分析风电场并网运行存在的不稳定性因素,为满足国家电网公司对风电场并网提出的技术要求,需增设无功补偿装置提高其运行的稳定性。本文先建立目前主流的无功补偿装置的模型,以典型风力发电场为研究对象,以Matlab/Simulink为平台,实现风电场的电气输电系统、各种风速的建模。结合风电并网系统案例,在假定电网故障的情况下,分别对加入静止无功补偿器(SVC)和静止无功发生器(SVG)的风电场进行仿真。得到的结果可以证明两者在风电场无功补偿方面的积极作用,并对两者的性能优劣进行对比。     

基于模糊PID补偿控制的多电动机同步驱动系统

将模糊控制原理应用于多台直流电动机同步驱动系统 ,提出了一种带模糊PID补偿控制的同步方案。通过理论分析和仿真研究 ,可知这种方案既解决了转速超调问题 ,又获得了很好的同步性能和较短的调节时间 ,而且设计方法简单 ,容易实现。     

配电变压器集成化补偿系统的多目标分析及控制

配电网中广泛使用的配电变压器是电能供给和需求的交汇点,也是无功、谐波、不平衡等不利因素对供电产生影响的集散点。针对配电变压器集成化静止补偿系统(DT-STATCOM)结构,对配电网无功、谐波和不平衡等电能质量问题进行分析,提出了与配电网整体控制相协调的基于动态权重优化的多目标综合控制策略。在研究补偿机理的基础上,分别设计了非线性无源控制电流内环跟踪、基于双旋转坐标系的比例准谐振控制、基于零序电压注入的负载电流不平衡校正方法。实验结果表明所提出的多目标综合控制策略能够有效提高STATCOM的动态响应速度,改善综合补偿效果。     

基于晶闸管STATCOM的无功补偿控制

晶闸管STATCOM(static synchronous compensator)可吸收连续可调的无功,且不受电网电压影响。文中首先分析其数学模型;然后采用逆系统方法构造出伪线性系统,并结合滑模变结构控制理论,实现晶闸管STATCOM对负荷的直接无功功率补偿;最后对该控制系统进行计算机仿真。结果表明,文中采用的控制方法具有较好的动态性能和稳态性能,对负载无功变化的适应能力强。