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《柔性直流輸電系統(tǒng)的內(nèi)模解耦控制研究》由會員上傳分享,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。
1、第39卷第1期四川電力技術(shù)V01.39.No.12016年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb.。2016柔性直流輸電系統(tǒng)的內(nèi)模解耦控制研究褚正超。張英敏,李興源(四川大學(xué)電氣信息學(xué)院,四川成都610065)摘要:基于電壓源型換流器的直流輸電技術(shù)作為一種新型高壓直流輸電技術(shù),具有很多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和廣闊的應(yīng)用前景。在d—q同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下,電壓源換流器的直流輸電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型有功電流和無功電流存在耦合,利用內(nèi)??刂圃韺﹄娏鲀?nèi)環(huán)進(jìn)行解耦,實現(xiàn)了有功功率和無功功率的獨(dú)立控制,設(shè)計了電流內(nèi)環(huán)控制器,并且給出了控制器參數(shù)整定的依據(jù)指標(biāo)。Matlab數(shù)字仿真結(jié)果表明,該方法可
2、以較好地實現(xiàn)有功和無功的解耦控制,具有較好的動態(tài)品質(zhì)和魯棒性,驗證了控制策略的正確性和有效性。關(guān)鍵詞:電壓源型換流器;內(nèi)??刂?;電流解耦;動態(tài)品質(zhì)Abstract:AsanewtypeofHVDCtechnologybasedonvoltagesourceconverter,VSC—HVDChasmanytechnicaladvantagesandbroadapplicationprospects.AmathematicalmodelofVSC—HVDCsystemind—qsynchronousrotatingcoordinatesys-temisdescribed,buttheactive
3、currentandthereactivecurrentarecoupling.Theinternalmodelcontrolprincipleisusedtoachieveadecouplingofthecurrentinnerloopandtheindependentcontrolofactiveandreactivepower,theinnercurrentloopcontrollerisdesignedandthebasisindicatorsofcontrollerparametersettingareven.ThesimulationresultswithMaflabshowtha
4、ttheproposedmethodcanachievedecouplingcontrolofactiveandreactivepowerandhavegooddynamicqualityand1"O-bustness,whichverifiesthecorectnessandvalidityofthecontrolstrategy.Keywords:voltagesourceconve~er;internalmodelcontrol;currentdecoupling;dynamicquality中圖分類號:721.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1003—6954(2016)01—0012—06
5、但未給出內(nèi)模控制器參數(shù)整定的依據(jù)指標(biāo)。0前言新型直流輸電技術(shù)控制系統(tǒng)采用雙閉環(huán)控制器,即電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán),其中電壓外環(huán)控制器跟基于電壓源型換流器的高壓直流輸電技術(shù)蹤系統(tǒng)級控制器參考信號,產(chǎn)生內(nèi)環(huán)控制器參考信(VSC—HVDC)能工作于無源逆變,沒有傳統(tǒng)直流號,電流內(nèi)環(huán)實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電流的波形和相位控制。由輸電對電源的依賴,不存在換相失敗的缺陷,并能夠于控制系統(tǒng)呈現(xiàn)強(qiáng)烈的非線性耦合特性,首先要對實現(xiàn)有功和無功的獨(dú)立控制及功率的四象限運(yùn)行,其進(jìn)行解耦,利用內(nèi)模控制原理對電流內(nèi)環(huán)解耦,實能夠起到STATCOM的作用,廣泛應(yīng)用于可再生能現(xiàn)有功功率和無功功率的獨(dú)立控制,并且給出了具源并網(wǎng)、分布式并網(wǎng)發(fā)電、孤
6、島供電、城市供電等領(lǐng)體的內(nèi)環(huán)控制器設(shè)計方法以及內(nèi)??刂破鲄?shù)整定域一。的依據(jù)指標(biāo)。內(nèi)??刂浦挥袨V波器時間常數(shù),因而文獻(xiàn)[3]分析了VSC—HVDC的穩(wěn)態(tài)模型,并控制器參數(shù)整定簡單。仿真結(jié)果表明所設(shè)計的控制提出基于PI的非線性控制器,但該模型給出的相關(guān)器具有較好的動態(tài)品質(zhì),在系統(tǒng)發(fā)生干擾時具有較物理量間的關(guān)系較為復(fù)雜,且控制器參數(shù)不易確定。好的魯棒性和抗干擾能力。文獻(xiàn)[4]提出對直流電壓的非線性控制策略,實現(xiàn)了功率解耦和對正弦脈寬調(diào)制(SPWM)較好的控1VSC—HVDC原理及數(shù)學(xué)模型制,但未對功率控制進(jìn)行深入的討論。文獻(xiàn)[9—1O]提出運(yùn)用內(nèi)模原理設(shè)計VSC—HVDC的控制器,圖1為VSC—H
7、VDC換流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。基金項目:國家自然科學(xué)基金項目(51037003);國家電網(wǎng)公司大電圖1中,R和£為系統(tǒng)等效電抗和損耗電阻;C網(wǎng)重大專項資助項目課題SGCC—MPLGO01—027—2012);國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)為直流側(cè)電容;U。Ub和。為網(wǎng)側(cè)三相電壓;U、(2013CB228204)·12·第39卷第1期四川電力技術(shù)Vo1.39。No.12016年2月SichuanE