統(tǒng)一潮流控制器的智能控制方法研究.pdf

1、統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)是靈活交流輸電系統(tǒng)(FACTS)中最具代表性和最多樣化的裝置。它能實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電系統(tǒng)的電壓、阻抗、功角、有功功率和無功功率參數(shù)的快速動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),擴(kuò)大輸電系統(tǒng)的輸送能力,提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,優(yōu)化電力系統(tǒng)運(yùn)行,是當(dāng)前FACTS的研究熱點(diǎn)之一。論文運(yùn)用綜合智能控制理論,研究了UPFC的控制方法。
　　論文首先研究了UPFC的控制方案。UPFC由并聯(lián)變換器部分和串聯(lián)變換器部分組成,可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的并聯(lián)補(bǔ)償控制和串聯(lián)

2、補(bǔ)償控制。論文以并聯(lián)補(bǔ)償和串聯(lián)補(bǔ)償?shù)牡刃щ娐窞榛A(chǔ),研究了串/并聯(lián)補(bǔ)償控制的基本關(guān)系和控制方案,提出了UPFC的分層遞階控制方案。
　　論文以電流控制電壓型PWM(CC-PWM)變換器為基礎(chǔ),研究了UPFC功率變換器的智能電流控制方法。針對(duì)常規(guī)滯環(huán)電流控制器和正弦環(huán)寬滯環(huán)電流控制器的不足,提出了一種基于模糊邏輯的變環(huán)寬的滯環(huán)電流控制方法。該方法采用模糊推理方法,根據(jù)電流控制誤差的大小和變化的方向,自動(dòng)調(diào)整滯環(huán)環(huán)寬,提高了電流的控制

3、精度和動(dòng)態(tài)性能。PI調(diào)節(jié)控制是功率變換器線性電流調(diào)節(jié)器的常用控制方法,但自適應(yīng)能力較差。因此,論文提出了基于模糊自適應(yīng)PI的電流控制器和基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)PI的電流控制器兩種方法,根據(jù)變換器的運(yùn)行狀況自動(dòng)調(diào)整PI調(diào)節(jié)器的參數(shù),提高了電流控制器的適應(yīng)能力。
　　UPFC直流電壓控制是實(shí)現(xiàn)UPFC串聯(lián)補(bǔ)償控制功能的重要條件和前提,論文研究了UPFC的直流電壓的智能控制方法。論文分析研究了UPFC的電壓、電流雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu),利用狀態(tài)

4、反饋和輸入前饋方法對(duì)電流內(nèi)環(huán)實(shí)現(xiàn)了解耦控制,在此基礎(chǔ)上,建立了UPFC雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方法。將模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制與PID控制相結(jié)合,提出了模糊自適應(yīng)PI控制和單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制的兩種UPFC直流電壓控制方法,仿真研究驗(yàn)證了方法的有效性。
　　潮流控制是UPFC的串聯(lián)補(bǔ)償控制的基本功能之一,論文深入研究了UPFC的智能潮流控制方法。論文以串聯(lián)補(bǔ)償?shù)牡刃щ娐窞榛A(chǔ),建立了UPFC的潮流控制的閉環(huán)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu),利用多變量解

5、耦理論實(shí)現(xiàn)了有功功率和無功功率的解耦控制。電力傳輸線的感抗特性決定了常規(guī)PI控制難以獲得好的動(dòng)態(tài)特性,本文提出了一種模糊自適應(yīng)PI控制的UPFC潮流控制方法來解決這一問題。該方法以潮流控制的過渡過程時(shí)間、誤差和前后兩次誤差之和作為輸入,構(gòu)成一個(gè)三輸入兩輸出的模糊控制器以自動(dòng)調(diào)整PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)。仿真結(jié)果表明,在同樣不產(chǎn)生超調(diào)的情況下,模糊自適應(yīng)PI控制具有更快的響應(yīng)速度。論文研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在UPFC潮流控制中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)了基于人工神經(jīng)網(wǎng)