可控串聯(lián)補償裝置（TCSC）的模型與控制系統(tǒng)研究.pdf

1、基于晶閘管的可控串聯(lián)補償裝置(Thyristor Controlled Series Compensator,.TCSC)是近年來串聯(lián)補償新技術(shù)的代表,是靈活交流輸電系統(tǒng)的重要組成部分.它通過改變晶閘管的觸發(fā)角,實現(xiàn)對TCSC阻抗的大范圍平滑調(diào)節(jié),在一定控制策略作用下,可以改變線路的潮流等電氣量,從而達到潮流控制、阻尼線路功率振蕩、提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定和抑制次同步振蕩等目的. TFCSC對線路阻抗的快速、靈活調(diào)節(jié)為各種先進的控制

2、理論提供了很好的應(yīng)用場所,由于目前僅有的幾處已運行的TCSC的工程還是采用常規(guī)的控制策略,因此有必要深入研究TCSC采用各種控制策略對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,最大程度發(fā)揮TCSC裝置在電力系統(tǒng)中的作用. 本文以TCSC的控制系統(tǒng)為課題,在詳細研究TCSC裝置模型的基礎(chǔ)上,對TCSC的分層式控制系統(tǒng)進行了深入的分析和探討,嘗試將非線性最優(yōu)控制與智能控制理論相結(jié)合,組成TCSC的控制系統(tǒng),以提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性. 電力系統(tǒng)

3、是一個典型的復(fù)雜非線性大系統(tǒng),其系統(tǒng)模型難以被精確描述.非線性控制能反映系統(tǒng)本身的非線性特性和不確定性,因而往往具有較好的適應(yīng)性和魯棒性,適合作為Tcsc的系統(tǒng)層控制策略進行全局控制.本文在前人工作的基礎(chǔ)上,根據(jù)微分幾何理論的設(shè)計了 TCSC非線性最優(yōu)控制控制器,控制器結(jié)構(gòu)簡單,采用本地參數(shù)控制,不需要大量的計算和獲取遠方信號,并且在系統(tǒng)受到擾動后能改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性,具有良好的動態(tài)品質(zhì). TCSC中層控制的優(yōu)劣影響著整個控制系統(tǒng)

4、響應(yīng)速度與穩(wěn)定性.本文通過研究發(fā)現(xiàn),采用常規(guī)PID控制作為 TCSC的中層控制,基本上能滿足對命令參數(shù)的跟蹤和修正,實現(xiàn)TCSC裝置的阻抗調(diào)節(jié)功能.但是,當(dāng)命令參數(shù)階躍較大,或者觸發(fā)角和命令阻抗之間的非線性關(guān)系嚴重時,該控制器很難有良好的魯棒性.為此本文將小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器(Cerebellar Model Articulation Controller,CMAC)與PID復(fù)合控制策略引入到 TCSC的中層控制,提高其對非線性輸入的