电压源型高压直流输电系统的反步变结构控制

发布时间：2018-01-22 13:16

  本文关键词： 电压源换流器 直流输电 反步法 变结构控制　出处：《控制理论与应用》2014年11期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为提高电压源高压直流输电系统(voltage source converter-high voltage direct current,VSC-HVDC)受扰时的动态性能,提出一种可预测不确定度上界的反步变结构控制策略.通过分析电压源变流器dq0坐标下的数学模型,应用传统反步设计方法,获得系统变流器控制策略:为消除系统实际运行中的扰动影响,加入一个含有不确定度PI预测方案的变结构控制环节,使各子系统受扰时仍能满足Lyapunov渐近稳定条件.基于MATLAB/Simulink环境,研究了VSC-HVDC系统交流侧两相短路故障工况,仿真结果表明,采用所提控制策略的控制效果优于传统双闭环PI矢量控制,并可进一步提高VSC-HVDC系统的动态性能,系统鲁棒性增强.
[Abstract]:In order to improve the voltage source high voltage DC transmission system (voltage source converter-high voltage direct current, VSC-HVDC) dynamic performance when disturbed, proposes a predictive uncertainty backstepping variable structure control strategy. Through the analysis of the upper bound of the mathematical model of voltage source converter dq0 coordinates, backstepping design with traditional methods, converter control strategy get the system: to eliminate the disturbance in the actual operation of the system, adding a containing uncertainty PI predictive variable structure control scheme, the subsystem disturbance can still meet the stable condition of the asymptotic Lyapunov. Based on the MATLAB/Simulink environment, the research on VSC-HVDC system of AC side two-phase short circuit fault conditions, the simulation results show that the the proposed control strategy has better control effect than traditional PI double closed-loop vector control, and further improve the dynamic performance of the VSC-HVDC system, the system robustness is increased Strong.

【作者单位】： 广东工业大学自动化学院;国网河南省电力公司信阳供电公司;华南理工大学电力学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51307025,51377026,5177050) 广东省高等学校科技创新资助项目(2013KJCX0059) 广东省教育厅专项重点实验室资助项目(IDSYS200701) 广东高校优秀青年创新人才培养计划资助项目(2012LYM0052) 广东省自然科学基金资助项目(S2012040007895)
【分类号】：TM721.1
【正文快照】： 1引言(Introduction) 电压源型高压直流输电系统(voltage source con-verter-high voltage direct current,VSC-HVDC),占地面积小、结构紧凑、易于模块化、控制灵活、不受输送距离限制等,是解决远距离海上风电并网方案中可优先考虑的技术[1_3].维持直流侧电压恒定,实现两端交

【参考文献】

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1 胡兆庆,毛承雄,陆继明;适用于电压源型高压直流输电的控制策略[J];电力系统自动化;2005年01期

2 李国栋,毛承雄,陆继明,胡兆庆;基于逆系统理论的VSC-HVDC新型控制[J];高电压技术;2005年08期

3 徐政;屠卿瑞;裘鹏;;从2010国际大电网会议看直流输电技术的发展方向[J];高电压技术;2010年12期

4 程代展,洪奕光,秦化淑;多输入非线性系统后推(Backstepping)型(英)[J];控制理论与应用;1998年06期

5 高道祥;孙增圻;罗熊;杜天容;;基于Backstepping的高超声速飞行器模糊自适应控制[J];控制理论与应用;2008年05期

6 杨俊华,吴捷,胡跃明;反步方法原理及在非线性鲁棒控制中的应用[J];控制与决策;2002年S1期

7 魏晓云;孙辉;徐凤阁;马千;;矢量电流控制的电压源换流器式高压直流输电系统动态特性分析[J];中国电机工程学报;2010年06期

【共引文献】

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2 高剑;赵宁宁;徐德民;严卫生;;水下航行器轴向运动的自适应积分反演跟踪控制[J];兵工学报;2008年03期

3 杨俊鹏;祝小平;;无人机倾斜转弯非线性飞行控制系统设计[J];兵工学报;2009年11期

4 薛丽;管萍;刘小河;;基于滑模控制的高超声速飞行器的轨迹控制[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2011年06期

5 乔继红;;参数不确定机械臂的自适应反演跟踪控制[J];北京工商大学学报(自然科学版);2007年02期

6 柳丽萍;杜佳璐;王兴如;;基于积分逆推—非线性阻尼算法的船舶航向控制器设计[J];船舶工程;2008年05期

7 王庆超;于占东;;基于反步法的CSTR神经网络非奇异自适应控制[J];吉林大学学报(信息科学版);2006年01期

8 刘清;鲜勇;郭庆树;;再入机动弹头速度方向制导律设计及仿真[J];四川兵工学报;2010年11期

9 李煜辉,崔可润;柴油机动态过程的非线性特性分析[J];车用发动机;2003年04期

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3 ;Adaptive Back-stepping Control of a Generic Near Space Vehicle[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

4 史永杰;王银河;;基于模型补偿的一类非线性系统的控制设计[A];中南六省（区）自动化学会第24届学术年会会议论文集[C];2006年

5 田玉平;宫琪;;一类多输入非线性系统反馈镇定的构造性设计方法[A];2000中国控制与决策学术年会论文集[C];2000年

6 孙黎霞;冯勇;张袅娜;;一类混沌系统的backstepping终端滑模控制方法[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年

7 胡跃明;晁红敏;;基于非线性系统高阶滑模的变结构控制[A];第十九届中国控制会议论文集（一）[C];2000年

8 吴忻生;孙剑;胡跃明;;非线性不确定系统在非匹配条件下的鲁棒输出跟踪[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年

9 李铁山;杨盐生;杨林家;;一类不确定非线性系统的鲁棒自适应镇定及应用[A];第二十四届中国控制会议论文集（上册）[C];2005年

10 施志钢;胡松涛;王刚;李安桂;;基于MATLAB的变风量(VAV)空调系统的控制新策略的理论分析及研究[A];2006年山东省制冷空调学术年会“格力杯”优秀论文集[C];2006年

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8 秦昌茂;高超声速飞行器分数阶PID及自抗扰控制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

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5 吴凡;基于预测控制的网络控制系统研究[D];天津理工大学;2010年

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7 刘昊;柔性直流输电系统仿真[D];山东大学;2010年

8 李波;非线性微分代数系统零动态的研究[D];沈阳工业大学;2011年

9 张展;三角结构NARMAX模型的Backstepping控制[D];河北科技大学;2011年

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2 胡兆庆,毛承雄,陆继明;适用于电压源型高压直流输电的控制策略[J];电力系统自动化;2005年01期

3 周绍生,费树岷,冯纯伯;带有界扰动的多输入非线性串级系统的控制[J];东南大学学报;1999年06期

4 张侃健,冯纯伯,费树岷;一类不确定非线性系统的鲁棒自适应跟踪[J];东南大学学报(自然科学版);2000年02期

5 胡兆庆,毛承雄,陆继明;一种优化控制策略在基于电压源换流器的HVDC系统中的应用[J];电网技术;2004年10期

6 朱云骥,史忠科;高超声速飞行器飞行特性和控制的若干问题[J];飞行力学;2005年03期

7 詹奕,尹项根;高压直流输电与特高压交流输电的比较研究[J];高电压技术;2001年04期

8 赵中原,邱毓昌,方志,冯建强,王建生,马振军;现代HVDC换流阀设计特点及其技术动向[J];高电压技术;2001年06期

9 李永坚,周有庆,宋强;轻型直流输电(HVDC Light)技术的发展与应用[J];高电压技术;2003年10期

10 曾南超;高压直流输电在我国电网发展中的作用[J];高电压技术;2004年11期

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4 高为炳,程勉,曾文陵;柔性空间飞行器的变结构控制[J];航空学报;1988年05期

5 刘艳明，黄一夫，杨叔子;车削加工过程的变结构控制[J];华中理工大学学报;1995年S2期

6 高存臣,刘永清;具有时滞控制的多时滞中立型非线性大系统的变结构控制（英文）[J];华南理工大学学报(自然科学版);1996年05期

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6 刘春梅;吴宏鑫;;一种基于滑动扇区的变结构控制设计方法[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年

7 刘伟;田树苞;余贻鑫;;变结构控制在电力系统中的应用[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年

8 崔志强;郭贵莲;鲁春立;;控制受约束的线性滑模变结构控制[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年

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本文编号：1454769