基于自抗扰理论的静止同步串联补偿器控制策略研究

发布时间：2020-04-15 11:21

【摘要】：静止同步串联补偿器相对其它柔性交流输电系统(FACTS)设备,可直接通过对逆变器产生的电压幅值与相角进行控制,实现与电网之间的能量转换,从而达到精确调控输电线路等效阻抗的同时保证系统运行稳定性的目的,具有控制精度高,响应快,动态性能优良等特性。但是该控制器受数学模型精准性、多参数变化的影响,鲁棒性不强,因此,本文以静止同步串联补偿器(SSSC)为研究对象,对其数学模型进行分析,并在此基础上提出了基于自抗扰的改进控制策略。本文首先基于含SSSC的两机电力系统的工作特性进行了详细的分析,并根据其在潮流控制中的作用方式推导了SSSC系统的理论模型,在此基础上,结合坐标变换构建了静止坐标系(d-q)下的状态方程,实现了对SSSC控制器的设计。其次,针对传统PI控制存在的响应速度慢、影响参数少、难以对复杂系统进行有效调控的问题,本文提出了基于改进自抗扰静止同步串联补偿装置的控制方法,并对基于ADRC的SSSC理论模型进行了设计,以实现系统动态特性快速跟踪的同时保证暂态特性的有效控制。最后,利用MATLAB/SIMULINK模块,对所设计的改进控制器理论模型进行了搭建并进行仿真。仿真结果表明:与基于传统PI控制策略下的SSSC系统相比,本文构建的改进SSSC控制器具有更快的响应速度,较小的超调,输出波形更加平滑,对系统动态特性进行跟踪的效果明显增强。
【图文】：

图 1-3 SSSC 示范工程Fig.1-3 SSSC Demonstration Project今，实际使用 SSSC 的目的是增加现有输电线路的传输容量，同时为系统提。除此之外，电力系统的机电瞬态仿真、在设备层面进行 EMTP 研究也在个阶段起着重要作用[17-18]。综合上述分析可以发现，对于 SSSC 的研究是为，并基于拓扑结构的拓展和控制方式的改变来研究诸如 UPFC 的其他 FAC输电线路而言，基于串联方式的 FACTS 装置主要包括两类，分别为 SS中，SSSC 设备可以通过向电路注入一个与电流幅值无关的垂直向量，来削其的影响，从而保证对输出电压的连续调节、平滑控制；同时，采用该方式的控制时，可以不需要电容器、电抗器等器件就可以实现系统无功的注入或，为了保证输电线路在传送电能时的能损最少，增强输电线路的传输能力，直流电源的作用下，快捷地调节电抗电阻之比维持在一个较大的比值，而不联补偿度的影响，且其对于系统响应的速度基于处于ms级别，反应灵敏度很比，解决了由电容器与 TCR 并联组成的 TCSC 装置难以实现线路电压的平

图 2-1 SSSC 原理图Fig.2-1 SSSC schematic是利用变压器接入到电网机构中，此时 SSSC 可等效研究 SSSC 的控制策略，建立一个内含 SSSC 控制模图 2-2 含 SSSC 的双端电力系统图Figure 2-2 Double-end power system diagram with SSSC是个大电网结构，任何输电线路都是有两端电源，，所行分析，首先假设潮流的流向是自 A 向 B 流动，即压，XL即为线路阻抗，U1和1是送端电压矢量大小和小和相位，P、Q 为自 A 向 B 输送的有功功率和无功，U U U,则 P、Q 表达式为：SSSCUsA B1 1U LX2 2U I
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM761

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本文编号：2628495