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1、第47卷第9期電力電子技術(shù)Vo1.47,No.92013年9月PowerElectronicsSeptember2013DSTATCOM的滑模變結(jié)構(gòu)控制研究常鮮戎,王輝云,曹尚(新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,華北電力大學(xué),河北保定071003)摘要:基于對(duì)三相四線制配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器(DSTATCOM)非線性數(shù)學(xué)模型的時(shí)域分析,得出滑模變結(jié)構(gòu)控制的一般規(guī)律。為進(jìn)一步提高滑模變結(jié)構(gòu)的控制品質(zhì),提出一種具有飽和特性的滑模變結(jié)構(gòu)控制方法,對(duì)該方法下三相四線制DSTATCOM的控制性能進(jìn)行了分析.該方法能使輸出電流快速、準(zhǔn)確地跟蹤參考電流,
2、具有魯棒性強(qiáng),動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,能較好地抑制毛刺現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。利用Maflab建立了仿真模型,并研制了一臺(tái)基于DSP的容量為20kVA的實(shí)驗(yàn)樣機(jī).仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該控制方法用=FDSTATCOM的正確性和可行性。關(guān)鍵詞:補(bǔ)償器:滑模變結(jié)構(gòu):諧波抑制中圖分類號(hào):TM714文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000—100X(2013)09—0041—02ResearchonSlidingModeVariableStructureControlofDSTATC0MCHANGXian—rong,WANGHui—yun,CAOShang(StateKeyL
3、aboratoryofAltemateElectricalPowerSystemWithRenewableEnergySources,NoahChinaElectricPowerUniversity,Baoding071003,China)Abstract:Basedonthetime—domainanalysisofthree-phasefour-wireDSTATCOMnonlinearmathematicalmodel,thecommonslidingmodevariablestructurecontrolstrategyisp
4、roposed.Toimprovethequalityofthecommonslidingmodevariablestructurecontrol,anewslidingcontrolstrategywithsaturationcharacteristicisproposed.Thecontrolperformanceundertheproposedcontrolstrategyisanalyzed.Theoutputcurrentscantrackingthereferencecurentsquicklyandprecisely.T
5、heproposedcontrolmethodpossessestheadvantagessuchasstrongrobusticity,gooddynamicresponseandlowchattering.SimulationbasedonMaflabisbuiltanda20kVAexperimentalprototypebasedonDSPisimplemented.Simulationandexperimentalresultsshowitsvalidityandfeasibility.Keywords:compensato
6、r;slidingmodevariablestructure;harmonicsuppression1引言DSTATCOM是一種能有效補(bǔ)償無(wú)功,抑制諧波和三相不平衡的新型電力電子裝置,其控制技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)【l1?;W兘Y(jié)構(gòu)控制(2-31是一種非線性、開(kāi)關(guān)型控制.它對(duì)系統(tǒng)變化和外部干擾不敏感,具有很強(qiáng)的魯棒性.特別適合于逆變器的控制應(yīng)用。由于DSTATCOM主電路為電壓型逆變圖1DSTATCOM主電路器。故將滑模變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用于DSTATCOM,以提Fig.1MaincircuitofDSTATCOM高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)和抗干擾性。這里
7、使用開(kāi)關(guān)函數(shù)法對(duì)DSTATCOM進(jìn)行建2DSTATCoM滑模變結(jié)構(gòu)控制模,令=a,b,C,n,分別代表a相,b相,C相和中2.1一般規(guī)律線。得開(kāi)關(guān)函數(shù)為:DSTATCOM的主電路如圖1所示。圖中?e,f1,上橋臂導(dǎo)通,下橋臂關(guān)斷,.、10,下橋臂導(dǎo)通。上橋臂關(guān)斷()e,e。為系統(tǒng)三相電壓;,i出,i,i為系統(tǒng)側(cè)三相電流和中線電流;ih,,k,h為負(fù)載三相電則可得電路方程為:流和中線電流;,icb,i,i為DSTATCOM輸出電cⅢI_a流;為直流電容電壓;L為濾波電感。o∞b(2)U嘰c定稿日期:2013—06—27Uomn作者簡(jiǎn)介:
8、常鮮戎(1956一),男,吉林長(zhǎng)春人,教授,研究方式中:“為各橋臂控制信號(hào),“~:h一∑(hJ4)。向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析與控制。?,b,c,n41DSTATCOM的滑模變結(jié)構(gòu)控制研究定義切換面:控制??墒闺娏髌畹乃p過(guò)程不