大容量链式静止同步补偿器的非线性双输出解耦控制(2010年)资源-CSDN文库

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-=二二

控制理论与应用

Control

eory

Applications

l. 27 No. 2

Feb.20

文量主编号:

1000-8152(2010)02

一

0244-05

大容量链式静止同步补偿器的非线性双输出解藕控制

郑宏，陈灵奎，郭凯

(江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江

212013)

摘要:大容量链式静止同步补偿器

(STATCOM)

是典型非线性系统，其控制理论和算法复杂且抽象.本文根据链

式

STATCOM

的有功一无功电流的动态数学模型，得到非线性动态无功控制策略，利用双输入双输出线性化的控制

方法，实现双输出变量解祸控制.仿真及实验研究表明，该链式

STATCOM

非线性双输出解糯控制器，在系统发生短

路或大功率负载突变时具有良好的动态性能.

关键词:链式

STATCOM;

非线性;解藕

中图分类号:

TM761

文献标识码

Control of nonlinearity and two outputs variables decoupling in

cascade STATCOM

ZHENG

Hong

CHEN

ng-kui

GUO

Kai

(School

of E

ctrical

and

Information

Engineering

Jiangsu

University

Zhenjiang

Jiangsu

212013

China)

Abstract:

High power cascade static synchronous compensator(STATCOM) is a typical nonlinear system; the control

theory

and

gorithm

which are complex and abstrac

Bas

巳

on the dynarnic mathematical model

the active and the

reactive currents in a cascade STATCOM

, we develop a nonlinear dynarnic control strategy for the reactive power; and using

the

control method

two-input two-output lirtearization, we achieve the decoupling control for the output

variables.τ

simulation and experiment

results

show

也刨出

nonlinear and two-output decoupling controller has a desirable dynamic

perfonnance

, when a short circuit fault occurs or a high-power load abruptly changes.

Key words: cascade STATCOM; nonlinear; decoupling

引言

(Introduction)

自文献[1]首次提出链式

STATCOM

概念以来，链

式结构引起了广泛关注.图

为链式

STATCOM

主电

路结构，每相采用若干个具有独立直流电源的单相

逆变桥直接串联而成，与传统的变压器多重化结构

的

STATCOM

相比，链式

STATCOM

摒弃了多重化变

压器，减少了占地面积，降低了装置成本，避免了因

变压器的非线性特征致使控制困难等缺点同时链

式

STATCOM

便于分相控制、易于扩展容量等优点，

还可以通过冗余设计，进一步提高装置的可靠性.

链式

STATCOM

装置是个典型的非线性系统.因

此，对该系统应用非线性的控制方法可实现较高精

度的控制.文献

[2]

采用了理论比较成熟的单输出变

量的线性化控制方法，但该方法的应用范围很小且

误差很大.文献

[3]

证实了在运行点附近进行局部线

性化的控制方法存在很大的缺点而逆系统方法虽

收稿日期:

2009-06-23;

收修改稿日期:

2009-09-09.

然有不依赖运行点的非线性控制特性，但其控制理

论极其复杂且抽象性很强

[4J

相比之下，本文中基于

非线性双输出变量的解糯控制方法即包含了逆系统

方法的优点，又实现了理论及运算的简便，无疑是更

好的非线性控制方法.本文根据链式

STATCOM

的有

功一无功电流的动态模型，利用双输入双输出线性

化的控制方法，实现输出变量解藕控制.并进行了仿

真实验，从而证实了该方法的可行性.

链式

STATCOM

动态数学模型

(Dynamic

mathematical

model

cascade

STATCOM)

链式结构

STATCOM

的基本特点是每相由具有

独立直流电源的单相逆变桥

桥)直接串联而成

[5J

通过合成各串联

桥的输出电压波形，形成一个接

近正强波形的阶梯波，达到减小各输出相电压谐

波的目的.链式

STATCOM

与系统的等效连接图如

图

所示

[lJ

基金项目:江苏省科技攻关计划项目

(BE2007069);

江苏省研究生培养创新工程项目

(CH07B

一

102z).

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