基于模块化多电平换流器的静止同步补偿器(stationary synchronous compensator based on modular multilevel converters,MMC-STATCOM)是高压电力系统中无功补偿的关键设备,其传统线性控制器性能会因运行点的大范围变化而恶化。针对该...基于模块化多电平换流器的静止同步补偿器(stationary synchronous compensator based on modular multilevel converters,MMC-STATCOM)是高压电力系统中无功补偿的关键设备,其传统线性控制器性能会因运行点的大范围变化而恶化。针对该问题,该文提出了一种基于滑模状态反馈精确线性化的非线性智能控制策略,首先通过选择合适的输出函数、坐标变换,将不做任何简化的3阶MMC-STATCOM非线性模型转化为一个可控的Brunovsky标准型线性系统,并通过数学理论证明了该模型满足精确线性化条件。然后采用改进的粒子群算法配置其反馈增益矩阵,利用积分滑模控制计算其平衡点。最后通过状态反馈使各个状态变量快速收敛至平衡点。将该控制策略与传统PI控制、LQR状态反馈控制通过硬件在环实时仿真平台进行对比实验,结果表明该控制策略具有更好的动态特性、暂态稳定性、鲁棒性,尤其适用于运行环境发生大扰动时。此外,该控制策略的设计过程可以拓展应用于其他类型的柔性交流输电装置。展开更多
多源自适应换相换流器(self-adaption statcom and line commutation converter,SLCC)利用静止无功发生器对换流站进行动态无功补偿和谐波滤除,可降低换流变所承担的电流应力,增强逆变站抵御换相失败的能力,减小送端换流站的母线暂态过...多源自适应换相换流器(self-adaption statcom and line commutation converter,SLCC)利用静止无功发生器对换流站进行动态无功补偿和谐波滤除,可降低换流变所承担的电流应力,增强逆变站抵御换相失败的能力,减小送端换流站的母线暂态过电压,节省换流站的工程占地面积。文中首先阐述SLCC的拓扑结构及工作原理,剖析其多源复合特性所具有的技术优势,并类比LCC高压直流输电系统(high voltage direct current,HVDC),建立SLCC-HVDC的数学模型;在此基础上,采用正常工况下双重检测的定电流控制策略及故障工况下带电流限幅的定电压控制策略,以充分发挥SLCC相较于LCC灵活可控、响应迅速的优势;然后,根据换流站母线相电压有效值跌落程度实现SLCC两种控制模式间的灵活切换,保证SLCC-HVDC具有优良的响应特性;最后,通过PSCAD/EMTDC平台下的仿真结果验证理论分析的准确性和运行控制策略的有效性。展开更多
文摘基于模块化多电平换流器的静止同步补偿器(stationary synchronous compensator based on modular multilevel converters,MMC-STATCOM)是高压电力系统中无功补偿的关键设备,其传统线性控制器性能会因运行点的大范围变化而恶化。针对该问题,该文提出了一种基于滑模状态反馈精确线性化的非线性智能控制策略,首先通过选择合适的输出函数、坐标变换,将不做任何简化的3阶MMC-STATCOM非线性模型转化为一个可控的Brunovsky标准型线性系统,并通过数学理论证明了该模型满足精确线性化条件。然后采用改进的粒子群算法配置其反馈增益矩阵,利用积分滑模控制计算其平衡点。最后通过状态反馈使各个状态变量快速收敛至平衡点。将该控制策略与传统PI控制、LQR状态反馈控制通过硬件在环实时仿真平台进行对比实验,结果表明该控制策略具有更好的动态特性、暂态稳定性、鲁棒性,尤其适用于运行环境发生大扰动时。此外,该控制策略的设计过程可以拓展应用于其他类型的柔性交流输电装置。
文摘多源自适应换相换流器(self-adaption statcom and line commutation converter,SLCC)利用静止无功发生器对换流站进行动态无功补偿和谐波滤除,可降低换流变所承担的电流应力,增强逆变站抵御换相失败的能力,减小送端换流站的母线暂态过电压,节省换流站的工程占地面积。文中首先阐述SLCC的拓扑结构及工作原理,剖析其多源复合特性所具有的技术优势,并类比LCC高压直流输电系统(high voltage direct current,HVDC),建立SLCC-HVDC的数学模型;在此基础上,采用正常工况下双重检测的定电流控制策略及故障工况下带电流限幅的定电压控制策略,以充分发挥SLCC相较于LCC灵活可控、响应迅速的优势;然后,根据换流站母线相电压有效值跌落程度实现SLCC两种控制模式间的灵活切换,保证SLCC-HVDC具有优良的响应特性;最后,通过PSCAD/EMTDC平台下的仿真结果验证理论分析的准确性和运行控制策略的有效性。
