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.     

蚁群优化PI控制器在静止无功补偿器电压控制中的应用

静止无功补偿器(static var compensator,SVC)通常用来进行负荷补偿或系统补偿,在系统补偿时往往用于电压稳定控制,针对电压稳定控制的工况,文中提出一种采用蚁群算法优化PI控制器参数的方法,克服了常规PI控制对被控对象数学模型的依赖性,简单易于实现。蚁群优化算法中,以时间与误差绝对值乘积积分(integral of time-weighted absolute error,ITAE)准则作为寻优目标函数,对PI控制器的比例、积分参数进行调整、寻优,使SVC系统的响应过程达到最优。仿真和实验结果表明,该最优PI控制器能快速跟踪SVC系统的电压设定值,基于该PI控制器的SVC能迅速进行无功补偿,具有较强的适应性和较高的补偿精度。     

多机电力系统发电机自动电压调节器与SVC的协调控制

论文研究了含静止无功补偿器(SVC)的多机电力系统的暂态稳定性。首先将含SVC的多机电力系统转化为微分代数系统的耗散Hamiltonian结构,然后利用Hamiltonian函数方法设计了发电机自动电压调节器和SVC的鲁棒分散协调控制器。通过选择合适的参数,该控制器同时也是L2扰动衰减控制器(AVR)。仿真结果表明,与传统的AVR/PSS励磁控制器和PID SVC控制器及发电机励磁与SVC的反馈线性化协调控制器相比较,本文提出的发电机与SVC L2鲁棒协调控制器能有效提高电力系统的暂态稳定和电压调节性能。     

一种高性能PID控制器的研究与工程应用

为了解决传统比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制器控制性能不高的问题,提出了一种理想PID(ideal PID,IPID)控制器的概念。理论研究的结果表明,在理想情况下,IPID能够实现零误差跟踪扰动和与对象模型特性无关的鲁棒控制等。对于IPID中包含的理想微分器在物理上无法实现的问题,通过运用一种新型的正弦跟踪微分器取代IPID中的理想微分器,得到了一种高性能PID(high performance PID,HPPID)控制器。HPPID控制较好克服了传统PID控制的缺点,具有良好的鲁棒性和抗扰控制性。数学分析、仿真实验和实际应用的结果验证了所提方法的有效性。     

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.     

用于静止无功补偿器的非线性PID控制器

为了克服常规PID稳定范围较小，适应性及鲁棒性较差及微分信号难于提取等缺陷，应用非线性控制理论，基于非线性跟踪微分器及PID校正的思想，设计了一种用于静止无功补偿器（SVC）的新型非线性PID控制器，这种控制器具有不依赖于被控系统知识的特点，对系统工作点和网络结构的变化具有良好的鲁棒性且结构简单，易于实现，数值仿真结果表明，这种非线性PID控制器的控制品质好，不但能有效地改善电力系统功角稳定性和SVC安装点的电压动态特性，而且具有较强的适应性和鲁棒性。     

非线性PID控制器在超导磁储能装置中的应用研究

非线性比例-积分-微分(Nonlinear Proportion-Integral-Differential,NLPID)控制是一种利用非线性跟踪-微分器和非线性组合方法对线性PID控制进行改进的新型控制策略,它具有不依赖于被控系统模型的特点.作者设计了用于电力系统超导磁储能(Superconducting Magnetic Energy Storage,SMES)装置的NLPID控制器,该控制器通过对由跟踪-微分器提取的转子角速度和机端电压的偏差及其微分和积分信号分别进行适当非线性组合,产生用于协调控制SMES和系统之间的有功和无功功率交换的控制信号.仿真结果表明该NLPID控制器具有较好的适应性和鲁棒性,且改善了系统的阻尼特性,提高了系统电压的稳定性.     

孤岛运行微电网中模糊PID下垂控制器设计

针对微电网孤岛运行时分布式电源(DG)所采用的传统电压/频率下垂控制方法的不足,提出了一种具有比例-积分-微分(PID)结构的改进下垂控制方法,并根据电压和频率的变化,使用模糊推理技术来优化相应参数;设计了一种自适应模糊PID下垂控制器,以进一步有效减小微电网孤岛运行时由于扰动所造成的电压/频率振荡.通过仿真计算验证了所提出的模糊PID下垂控制器设计的正确性和有效性.     

基于遗传算法的同步发电机励磁控制器设计

本文对同步发电机的励磁控制装置采用PID控制,其中比例-积分-微分(PID)控制器参数的最优整定是自动调压系统良好运行的必要条件.因此,采用实编码遗传算法优化PID(Kp、Ki、Kd)控制器参数.在各种工况下,利用遗传算法获得了系统的最优PID增益,并与模糊控制器和Ziegler-Nichols方法进行了性能比较,并在...     

混合有源电力滤波器的复合变结构电流控制

针对传统比例-积分-微分(proportional integral differential,PID)控制器不能实现具有周期性特点的电网谐波电流无稳态误差跟踪的特点,提出了一种新的PID型迭代学习控制算法,同时建立了一种模糊规则并利用模糊推理对PID控制器的比例、积分和微分系数进行在线修正,实现对系统的无差控制。在此基础上,为提高系统的响应速度,将PID迭代学习控制与滑模变结构控制有机结合,提出了复合型变结构控制方法。该方法具有响应速度快、控制精度高、易于实现的特点。仿真和实验结果证明了该控制方法的可行性和有效性,效果优于传统PID控制。     

静止无功补偿器的神经元变结构PID控制策略

针对静止无功补偿器传统PID电压调节器在动态调节过程中存在快速性与平稳性矛盾的问题,提出了一种基于神经元整定变结构PID的静止无功补偿器电压控制策略。该控制策略用一个神经元控制器实现变结构PID控制,同时用另一个神经元控制器实时调整变结构PID控制器的参数。仿真结果表明,该控制策略能有效加快控制系统的响应速度,实现了SVC灵活快速的电压调节功能,最终维持了系统电压的稳定,控制系统具有较好的动态和静态稳定性。     

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。     

考虑非线性负荷的静止无功补偿器控制研究

针对电力系统具有非线性负荷的情况下，在经典的非线性系统几何结构理论的发展基础上，结合非线性系统微分几何理论，提出了关于微分代数系统的M导数、M括号等一些新的概念和定义，并详细推导了微分代数系统的完全精确线性化设计。然后将其应用于具有非线性负荷的电力系统静止无功补偿器的控制，得到了非线性控制规律。仿真结果表明，所设计的静止无功补偿器非线性控制器与常规PID控制相比，具有较好的阻尼特性和电压维持能力，同时，由于该设计计及了负荷的变化，从而更接近于实际情况。     

基于BP网络PID算法的恒压供水系统研究

采用神经网络控制理论与PID（比例、积分、微分）控制算法,设计一个基于SIMATIC CPU226 PLC的BP神经网络PID控制器。恒压控制系统由BP神经网络PID控制器、丹佛斯VLT2900变频器和水泵机组组成。解决了传统PID控制算法难以保证系统在任何工况条件下始终具有最佳控制性能的难题。试验结果表明：系统可以在线自整定PID参数,具有较好的自适应能力,控制效果比较理想。     

用于静止无功补偿器的模糊-PID控制方法研究

简要分析了静止无功补偿器(Static Var Compensator,SVC)控制系统的组成和补偿原理,提出一种用于SVC控制器的模糊鄄PID双模控制设计方法。该模糊鄄PID控制器综合了模糊和PID两种控制方式的优点,根据预先给定的偏差范围在两种模态之间自动切换。该控制器用于控制非线性系统时,既具有模糊控制的简单有效,又具有PID控制的精确性。最后,给出了平衡与不平衡负载条件下的电压电流动静态波形。实验结果表明,该控制器具有较高的控制精度和鲁棒性。     

An optimised FOPID controller for dynamic voltage stability and reactive power management in a stand-alone micro grid

This paper proposes the application of fractional order PID controller (FOPID) for reactive power compensation and stability analysis in a stand-alone micro grid. For enhancement of voltage stability and reactive compensation of the isolated system, a SVC based controller has been incorporated. This paper emphasizes the role of fractional PID based SVC controller for reactive power management and improved stability in the stand alone micro grid, as it provides a special advantage of having two more degree of freedom for accurate tuning in comparison with the conventional controller The system performance, particularly the variations in different parameters values are studied properly with different input parameters and loading conditions. Further improvement of stability margin and optimisation of the system parameters have been achieved by the controller, based on Imperialist competitive algorithm.     

模糊PID控制在SVC中的应用分析

分析静止无功补偿器(Static Var Compensator,SVC)的补偿及控制原理,将模糊控制引入到SVC的PID控制系统,使之既具有模糊控制灵活、适应性强、快速性好的优点,又具有PID控制精度高的特点.仿真建模实验表明模糊PID控制方法在SVC的应用中可以明显加快调节电压的速度,加速系统电压稳定过程.     

静止无功补偿器的非线性灰色滑模控制研究

以微分几何理论为基础,结合灰色预测理论、非线性控制系统理论和变结构控制理论,为静止无功补偿器(SVC)设计一种新型非线性灰色滑模控制器.灰色预测理论的引入有效地减弱滑模控制系统存在的"抖动",以改善系统的稳定性.仿真结果表明,在具有NGSMC控制的SVC作用下,电力系统的功角和接入点电压更稳定.     

SVC预防电压失稳的快速控制方法

在电压濒临失稳时,静止无功补偿器(SVC)可能因为输出无功功率不够快而无法阻止电压失稳,针对这种情况,提出了一种SVC预防电压失稳的快速控制方法。该方法以电压失稳预测(VIP)指标数值越限为启动条件,通过调整SVC电压参考值提升其无功输出速度,从而预防电压失稳。使用PSCAD/EMTDC和MATLAB的联合仿真进行算例分析,验证了此控制方法提升电压稳定性的有效性。该方法简单可靠,且仅调节SVC控制系统外部数据,不改变SVC原有的系统结构和参数,适用于实际系统,有很好的发展前景。