基于Hamilton理論的STATCOM非線性控制器設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)高維度、強(qiáng)非線性的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。各種新型設(shè)備的應(yīng)用和大量微電網(wǎng)的并入增加了電力系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行控制變得日益復(fù)雜。STATCOM作為柔性交流輸電系統(tǒng)的核心控制器之一，它能夠連續(xù)、精確地動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)的無功功率，改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。Hamilton系統(tǒng)理論能有效地利用系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性，是非線性系統(tǒng)控制領(lǐng)域中一種重要的控制方法。因此，基于Hamilton系統(tǒng)理論，充分考慮系統(tǒng)的非線性特點(diǎn)，設(shè)

2、計(jì)含STATCOM的電力系統(tǒng)的非線性穩(wěn)定控制器具有非常高的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　采用廣義Hamilton理論設(shè)計(jì)了多機(jī)系統(tǒng)中STATCOM抑制系統(tǒng)區(qū)域間低頻振蕩的控制策略。構(gòu)造了具有系統(tǒng)振蕩能量概念的Hamilton能量函數(shù)，將包含STATCOM的多機(jī)等值系統(tǒng)描述成廣義Hamilton系統(tǒng)形式，利用Hamilton系統(tǒng)控制理論，從降低系統(tǒng)振蕩能量角度設(shè)計(jì)STATCOM的控制策略。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提模型與控制策略的正確性和有效性

3、。
　　在考慮存在外部干擾的情況下，研究了多機(jī)電力系統(tǒng)中STATCOM和發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器的協(xié)調(diào)控制問題。STATCOM采用考慮內(nèi)部動(dòng)態(tài)的三階模型，分析了STATCOM動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)作用對(duì)多機(jī)電力系統(tǒng)的影響，建立了包含STATCOM的多機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型。完成了計(jì)及轉(zhuǎn)移電導(dǎo)和發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器的多機(jī)系統(tǒng)的偽廣義耗散Hamilton形式的實(shí)現(xiàn)，從而利用L2干擾抑制控制方法，得到考慮轉(zhuǎn)移電導(dǎo)的發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器和STATCOM的協(xié)調(diào)控制

4、策略。仿真結(jié)果表明所提的非線性協(xié)調(diào)控制器能夠更好地保證系統(tǒng)的功角穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定。
　　在考慮廣域信號(hào)時(shí)滯性的前提下，研究了STATCOM和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的非線性協(xié)調(diào)控制問題。利用二階Pade近似逼近時(shí)滯環(huán)節(jié)，將時(shí)滯影響隱含在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)方程的系數(shù)當(dāng)中，推導(dǎo)了含STATCOM的多機(jī)系統(tǒng)的電磁功率表達(dá)式?；趥螐V義Hamilton系統(tǒng)理論，將包含STATCOM和時(shí)滯反饋勵(lì)磁的多機(jī)系統(tǒng)表示成偽廣義耗散Hamilton系統(tǒng)形式。利用L2干擾抑制控