关键字 |
| D-Statcom, H-Bridge 5级多电平逆变器，模糊逻辑，PI控制器，PQ理论。 |
介绍 |
| 电力系统最近的发展，如放松管制、开放接入和热电联产，可能会造成传输阻塞和强制停电的情况。雷竞技app下载苹果版由于环境和其他方面的考虑，增加一条新的输电线路几乎是不可能的解决方案。电力系统运行控制的新方法是消除过载、高效可靠运行的需要。支持动态干扰，如输电线路切换，发电损失，短路和甩负荷，需要无功控制足够快，以维持所需的电压水平和系统稳定性柔性交流输电系统(FACTS)，除了基本概念的有功和无功流的独立控制，是一个有效的解决方案，无功控制问题和输配电系统的电压。为实现这些目标提供有吸引力的替代方案。模糊逻辑是多值逻辑的一种形式;它处理的推理是近似的，而不是固定的和精确的。与传统的二进制集(其中变量可能具有真值或假值)相比，模糊逻辑变量可能具有一个在0到1之间的真值。模糊逻辑已经被扩展到处理部分真值的概念，其中真值可能在完全真和完全假之间。模糊控制是一种表示和实现(智能)人关于如何控制系统的知识的方法。 In this paper a novel intelligence control scheme applied to static synchronous compensator for reactive power compensation of distribution system (DSTATCOM) is proposed, based on the cascaded H-bridge multilevel inverter configuration. |
什么是情报控制? |
| 智能控制的流行领域有模糊控制、神经网络、遗传算法等。模糊控制是一种表示和实现人类关于如何控制系统的知识的方法。模糊控制系统的目标是用基于模糊规则的系统取代熟练的操作员、专家或有经验的人。 |
| A.模糊逻辑控制器 |
| 十多年来，模糊控制已经成为模糊集理论应用中最活跃、最富有成果的研究领域之一。模糊集在从日常消费品到航空航天等广泛领域得到了成功的应用。模糊集首次被用于解决电力系统的长期决策问题。 |
| B.模糊控制器的基本要素 |
| 模糊控制系统是基于规则的系统，其中所谓的模糊规则集代表一种语言控制策略。模糊控制系统的目标是用基于模糊规则的系统取代熟练的操作员、专家或经验。模糊逻辑控制器FLC的基本要素如图1所示。 |
| c .模糊性 |
| 模糊化是将一个清晰的变量输入转换为一个模糊变量的过程。将数字输入转换为推理机制可以使用的形式的过程。推理机制使用关于当前输入的信息(由模糊化形成)，决定哪些规则适用于当前情况，并形成关于应该应用什么植物输入的结论。 |
| D.模糊控制规则 |
| 模糊控制规则是模糊控制器的核心，是知识库和决策逻辑所在。这些规则将输入模糊集与输出模糊集联系起来。这些规则通常被称为模糊联想记忆(FAM)。这些规则是通过使用语言变量来定义的，这样IF(满足一组先决条件)THEN(可以推断出一组结果)。一般情况下，输入的数量和隶属函数的数量决定了系统控制规则的数量。 |
| E.推理引擎 |
| 推理机用于对所有模糊规则进行必要的推理操作。它将每个规则的实现度(DOF)指定为比较模糊化值的最小值。在去模糊化过程中使用了DOF。 |
| f .去模糊化 |
| 去模糊化是指将定义在话语输出宇宙上的模糊控制动作空间映射到非模糊清晰控制动作空间的过程。实际上，它将推理引擎的模糊化输出转换为清晰的值。 |
导出控制 |
| 比例项与积分项的结合对于提高响应速度和消除稳态误差具有重要意义。如图1所示，PID控制器块简化为P块和I块。 |
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| Kp和Ki是调谐旋钮，被调整以获得所需的输出。直流电动机动力学方程用二阶传递函数表示， |
| p-q理论基于α-β-0变换，也被称为克拉克变换[Clarke (1943)]， |
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| p是实数，q是虚数。 |
| IRP - p-q理论表明 |
| (i)瞬时无功电流可以发生在纯电阻性负载的供电线路中。 |
| (ii)瞬时有功电流可发生在纯无功负载的供电线路中。 |
| (iii)由正弦电压提供的线性负载的电源电流中可能存在扭曲的电流分量。 |
配电静态补偿器 |
| A. DSTATCOM原理 |
| DSTATCOM是一种可控无功电源，它包括一个电压源转换器(VSC)和一个并联的直流链路电容器，能够产生和/或吸收无功功率。DSTATCOM的工作原理是基于传统旋转同步补偿器的精确等效。 |
| 在任何实际的DSTATCOM中，变压器绕组和换流开关中都有损耗。这些损耗消耗交流端子的有功功率。因此，VSC电压与交流系统电压之间始终存在较小的相位差。该控制方案的目的是在系统扰动下的敏感负载连接点上保持恒定的电压大小。控制系统仅测量负载点的均方根(rms)电压，即不需要测量无功功率。VSC开关策略是基于正弦PWM技术，提供简单和良好的响应。 |
| B.级联h桥多电平逆变器 |
| 下面提到的图4显示了一个CHB逆变器配置的电路模型。通过使用单个h桥，我们可以得到3个电压等级。CHB的输出电压等级数为2n+1，每级电压阶长为Vdc/2n，其中n为级联连接的h桥数。切换表如表1所示。 |
| A. P-I控制器仿真结果 |
| B.模糊控制器仿真结果 |
结论 |
| D-STATCOM系统为配电系统中各种负荷引起的无功补偿和不平衡提供了先进、高速的控制技术。与增益调度的PI控制器相比，模糊控制器能更快地使系统稳定下来。模糊控制器具有鲁棒性;对外界干扰和参数变化具有快速响应能力。大量仿真结果验证了所提出的智能控制方案应用于D-STATCOM的有效性，并通过数字仿真实现验证了系统的有效性。 |
鸣谢 |
| 我非常感谢我的导师，电气与电子工程系助理教授n.v.p拉萨德(n.v.p拉萨德)给我的宝贵建议，让我能及时完成论文。 |
表格一览 |
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| 表1 |
表2 |
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数字一览 |
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图2 |
图3 |
图4 |
图5 |
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| 图6 |
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图8 |
图9 |
图10 |
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| 图11 |
图12 |
图13 |
图14 |
图15 |
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| 图1 |
图2 |
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参考文献 |
- Hirofumi Akagi, IEEE研究员，Shigenori Inoue, IEEE成员，Tsurugi Yoshii，“无变压器级联PWM STATCOM星型配置的控制和性能”IEEE工业应用汇刊，第43卷，第4期，2007年7月/ 8月
- 陈本生和徐元毅，高级成员，“STATCOM的最小谐波控制器”，IEEE工业电子学报，第55卷，第2期，2008年2月
- 宋强，刘文华，成员，IEEE“不平衡条件下星形结构级联STATCOM控制”，IEEE电力电子学报，第24卷，第1期，2009年1月
- 刘建宏，徐元毅，IEEE高级成员，“基于粒子群优化的STATCOM自整定PI控制器设计”，IEEE工业电子学报，第57卷，第2期，2010年2月
- Bo stjanBla ?子?c, IEEE学生会员，Igor Papi?c, IEEE成员，“改进的D-StatCom控制在不平衡电流和电压下运行”，IEEE学报，第21卷，第1期，2006年1月
- Jon AndoniBarrena，学生成员，IEEE, Luis Marroyo，成员，IEEE, Miguel Ángel Rodríguez Vidal，成员，IEEE，和José Ramón TorrealdayApraiz“基于PWM级联h桥转换器的STATCOM的单独电压平衡策略”IEEE工业电子学报，Vol.55, No. 1, 2008年1月
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