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《基于非線性控制策略的智能電網(wǎng)DSTATCOM模型研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、ZHINENGDIANWANG智畿龜飄■。_
2、基于非線性控制策略的智能電網(wǎng)DSTATC0M模型研究郝海斌，唐小娜z，郭懷德2(1．西安理工大學(xué)，陜西西安710048；2．陜西電力職工培訓(xùn)中心，陜西西安710032)_
3、．摘要：從國(guó)家電網(wǎng)公司加快建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)重點(diǎn)工作出發(fā)，針對(duì)目前配電網(wǎng)電能質(zhì)量改善裝置——配電系統(tǒng)靜止無(wú)功補(bǔ)償~(DSTATCOM)存在控制器精度低、控制效果不理想等問(wèn)題．分析研究了DSTATCOM在n—b—c坐標(biāo)下與d-q一0坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型，并采用輸入輸出反饋線性化控制策略使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了輸入輸出狀態(tài)的精確線性化。從而將復(fù)雜的非線性系統(tǒng)綜合問(wèn)題轉(zhuǎn)化為線性系統(tǒng)的
4、綜合問(wèn)題。關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；DSTATCOM；輸入輸出反饋線性化；電能質(zhì)量中圖分類號(hào)：TM714-3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1673—7598(2010)01—0041—040引言1三電平DSTATCOM的狀態(tài)空間模型智能電網(wǎng)是對(duì)電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的一種愿景，它更1．1a—b—c坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型接近于一種先進(jìn)技術(shù)的總體框架，即以包括發(fā)電、輸我國(guó)的配電系統(tǒng)以三相四線制為主。因此，本文電、配電、儲(chǔ)能和用電的電力系統(tǒng)為對(duì)象，應(yīng)用數(shù)字介紹的三相四線制DSTATCOM主電路采用三電平信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從發(fā)電到用電所有NPC逆變器，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。環(huán)節(jié)信息的雙向交流，系統(tǒng)地優(yōu)
5、化電力的生產(chǎn)、輸送基本的DSTATCOM電路由1個(gè)交流電網(wǎng)、1個(gè)平和使用lll。行的交流負(fù)荷、1個(gè)j相四線NPC逆變器、連接串聯(lián)近幾年來(lái)配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量控制技術(shù)得到了阻抗和儲(chǔ)能電容以及相關(guān)的控制電路組成，其等效長(zhǎng)足的進(jìn)步．其中應(yīng)用較廣的為配電系統(tǒng)靜止無(wú)功電路如圖2所示補(bǔ)償器(DSTATCOM)。DSTATCOM是一種提高電力該裝置模型可以看作是1個(gè)等效電壓源I，通過(guò)系統(tǒng)電能質(zhì)量的有效手段，也是電網(wǎng)智能化的一類電阻尺與電感連接到電網(wǎng)，R與，J等效為耦合電路重要裝置DSTATCOM具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快．響應(yīng)時(shí)和半導(dǎo)體元件的損耗。，c為DSTATCOM的電流。直流間短，諧波抑制能
6、力強(qiáng)，抑制電壓波動(dòng)與閃變，并可以較好地對(duì)負(fù)荷的無(wú)功功率變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn)l21。但是，目前的DSTATCOM裝置存在控制器精確度低，難以快速適應(yīng)負(fù)荷變化導(dǎo)致控制效果不夠理想等問(wèn)題本文將針對(duì)以上問(wèn)題，提出一種基于輸入輸出反饋線性化這一非線性控制策略的DSTATCOM模型，該控制策略具備智能電網(wǎng)的特征，能夠使得DSTATCOM的復(fù)雜非線性系統(tǒng)整體精確線性化，這樣得出的模型可以方便地應(yīng)用經(jīng)典控制理論中的各種控制策略進(jìn)行控制器的研制。圖1采用三電平NPC逆變器的三相四線制DSTATCOM主電路收稿日期：2009—12—02作者簡(jiǎn)介：郝海斌(1984一)，男，陜西延安人，碩士研究
7、生，研究方向?yàn)殡娔苜|(zhì)量與柔性輸電技術(shù)智能電網(wǎng)ZHINENGDIANWANG再定義一個(gè)符號(hào)函數(shù)sig∽={。因此，就有abs(Sj)=sig(Sj)·S。將式(5)代人式(4)，用眥：和Dc眥+Dc：作為2個(gè)新變量取代眥和Dc，這樣DSTATCOM在a—b—C坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型可建立如下：X=AlX+BU(6)圖2a—D一唑標(biāo)下DSTATCOM各部分等效電路其中：側(cè)為2個(gè)等效電流源分別與2個(gè)電容器相連接。直流一R／XL00一2XL2XL側(cè)與交流側(cè)的連接可以通過(guò)表示逆變器開(kāi)關(guān)動(dòng)作的0一RIX￡0旦～2XL2X￡開(kāi)關(guān)函數(shù)來(lái)描述。如果能將三相線電流控制為對(duì)稱Al=00-RcⅨL一的正
8、弦波，則中線電流可降至零『3]。2XL2XLXo．a(chǎn)bs(SJXc"s(．sb)Xc"o~(sJ00在。一b—c坐標(biāo)下系統(tǒng)各參數(shù)可描述為：·SXo．SbXo．S001／X￡00II亡j=a,b，e01／XL0JIfI，sa1001／XLl，l，IlI，sblRe=篆，XL=，SDC．sVDcbase=000llAVDcscJO00JLDCz古凡z，k一，Vvcl=rT1rk，oczr1)D’C21．2a_0坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型d-q一0坐標(biāo)下的開(kāi)關(guān)函數(shù)(忽略開(kāi)關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生LDC11IDcztDC2，，c的諧波)為：1DCbase』DCbasewOuD(：badu=kcos~，dq
9、=ksin3，do=O(7)(1)式中：相角表示逆變器輸出電壓相對(duì)于參考位置的式中：5、、分別為功率、電壓和電流基準(zhǔn)值；相移；為控制因數(shù)，可以為0到l之間的任意數(shù)。z=，為阻抗的基準(zhǔn)值；oJ。為系統(tǒng)在標(biāo)稱頻率(全文均為50Hz)下的角速度，時(shí)間的基準(zhǔn)值可直流側(cè)與交流側(cè)的連接可表示為：以表示為t~=1／OJo；k為調(diào)制比，它可以是0到l之間[V。]T_-k·[sicos60IT．Voc(8)根據(jù)參考文獻(xiàn)【4】，逆變器在d—q—O同步坐標(biāo)系的任意值。中有如下關(guān)系：在口一b—C坐標(biāo)下的系統(tǒng)模型中，器件(~NIGBT)的開(kāi)
