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
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。
文摘针对静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)在无功补偿以及抑制电压频繁波动等场景下的优良特性,对STATCOM的V-I输出特性进行详细分析,说明其参与电压控制的原理以及和容抗器相比具有的优越性。为了增大STATCOM的无功裕度,使之有足够的能力应对电力系统可能出现的各种扰动,提出STATCOM接入系统的各种控制模式,以及在稳态电压控制模式下的无功置换策略和远方自动电压控制(automatic voltage control,AVC)模式下的无功置换优化方法。在远方AVC模式下,以STATCOM无功置换后出力最小和容抗器动作次数最少为目标函数,将容抗器投切次数作为罚函数引入到目标函数中,并讨论罚函数系数的确定方法和合理性。结果表明,该无功置换优化模型可以满足调压的同时最大限度地提升STATCOM的无功裕度,同时可以使容抗器的动作次数最少。
