基于模糊的UPFC控制电源频率振荡

马纳尔TADIVALASA¹和CH.SANDHYA²

PG学生(P。年代,EEE,维萨卡帕特南,Pydah学院。P、印度
副教授,EEE, Pydah学院,维萨卡帕特南,一个。P、印度

文摘

介绍了传统的事实设备的优化和协调(即统一潮流控制器)在多机电力系统阻尼控制器。该控制器的设计是基于时域分析和实现通过使用其他常规控制器(PSS和模糊)抑制低频机电(iner-area)功率振荡。UPFC控制器的详细设计过程首先是解决。首先,统一潮流控制器的参数进行了优化,然后协调PSS和混合模糊逻辑控制器与事实设备。然后进行数字仿真验证该控制方案的可行性。仿真在IEEE和12-bus多机电力系统,结果表明,提出的阻尼方法可实现和基于UPFC的模糊系统提供令人满意的性能比其他常规控制器和满足设计目标。

关键字

电力流量控制器、PSS、混合模糊逻辑,阻尼和稳定性。

介绍

,更重要的是控制功率流沿传输线,从而满足权力交接的需要。不同类型的事实静止补偿器(STATCOM)等设备,统一潮流控制器(UPFC),晶闸管控制的静态补偿(TCSC)等研究显示它们的有效性在提高电压和角度的稳定性和减少在互联电力系统机电振荡。几个事实设备研究了电力系统稳定,STATCOM和UPFC提供最重要的性能在阻尼低频多模式在互联电力系统振荡。随着公用事业增加电源交流在一个固定的网络,interarea振荡更可能发生,即使在名义操作条件。多年来电力系统稳定器(pss)最常见的一种控制用于阻尼振荡和抵消负阻尼的自动电压调节器。PSS的主要作用是引入调制信号通过励磁系统作用增加转子振荡阻尼。尽管电力系统稳定器是主要的阻尼控制,在操作条件下,这个设备不能产生足够的阻尼特别是inter-area模式,因此,有一个越来越浓的兴趣使用事实设备STATCOM和UPFC帮助这些振荡的阻尼。

本文提出一种新方法与UPFCs功率流分析。基于UPFC的稳态模型[6],提出了UPFC的力量流模型介绍给UPFC控制系统的影响。通过设计一个合适的UPFC控制器,可以实现一个有效的阻尼。控制器调整UPFC适当处理输入的输入误差信号(速度偏差,Δω),因此提供了一个有效的阻尼。传统的PI和PID控制器已被用于这些目的。模糊控制是基于模糊逻辑系统。大多数这些系统编码人类推理程序作出决定或控制系统。本文对多机系统的系统总线,这连接-一个基于模糊逻辑控制器UPFC的设计和模拟。提出了UPFC控制器,角速度偏差(Δω)作为模糊控制器的输入。控制器的输出是对UPFC美联储。 This is organized as follows; in Section II, operating principle of UPFC is explained. The proposed fuzzy controller is explained in Section V. The results of the simulation are finally given in Section VI.

UPFC的工作原理

统一潮流控制器包括两个开关转换器。这些转换器操作从一个公共直流直流储能电容器提供的链接(图1)。转换器2提供了UPFC的主要功能通过注入一个交流电压可控大小和相位角系列通过一系列与传输线变压器。转炉1的基本功能是提供或吸收真正的电力需求在通用直流链转换器2。它还可以生成或吸收可控无功功率并提供独立并联无功补偿。转换器2供应或吸收当地所需的无功功率和有功功率交流的系列注入电压。

两个逆变器的直流终端连接在一起,他们共同的直流电压是由电容器银行系列逆变器控制注入一组同步电压,Vinj,线串联在一起,在这样做的过程中,系列逆变器将交换的无功功率和无功功率线是电子提供的系列逆变器,和真正的权力是传播并联逆变器的直流终端操作以这样一种方式,这种直流终端电力需求(正面或负面),从而调节电压,直流电压,直流总线的网络实权的吸收线的UPFC的损失因此等于两个逆变器及其变形金刚的剩余容量并联逆变器可以用来交换无功电流。

UPFC控制

虽然UPFC有许多可能的操作模式,预计并联逆变器通常会操作自动电压控制模式和系列逆变器通常会在自动功率流控制模式。因此,方框图无花果所示。

它给出了更详细的控制方案,每个逆变器操作在这些模式。必须指出这些控制方案是典型的详细,但他们可能会有所不同从一个安装到另一个地方。同时,为了清晰起见,只有最重要的功能是显示和不太重要的信号处理和限制被省略了。控制方案假设系列和并联逆变器生成与控制输出电压大小和角度,而直流总线电压将大幅常数。系列逆变器的功率流自动控制实现通过调节输电线路电流矢量控制方案,利用同步参考系的控制量表现为直流信号的稳态适当的反应和实际电流确定所需的组件”,Qreb与测量线电流相比,和用于驱动系列逆变器电压的大小和角度。在这种情况下,控制电流并联逆变器的电流送到线在这种情况下,然而,真正的和反应性的组件并联电流有一个不同的无功电流的参考意义,iqshunt,是由外部电压控制回路,负责调节交流母线电压,和真正的权力的参考电流,ipshunt,是由一个第二电压控制回路调节直流总线电压。无花果所示的控制块图2 a和2 b是只有一小部分的为数众多的控制算法,需要所有的UPFC的操作模式,对于保护和顺序控制系统通常包含许多复杂的电脑和广泛的电子产品。

基于模糊逻辑的UPFC控制器的设计

主要有两种类型的模糊控制器,即Mamdani类型和高木涉——Sugeno (TS)类型。分类取决于所使用的模糊规则的类型。如果一个模糊控制器采用TS模糊规则的类型,它叫做TS模糊控制器。否则,控制器命名为Mamdani模糊控制器。为了抑制LFO有效,在本节中,对UPFC输入,模糊控制器的设计。在该方法中,Mamdani的模糊推理方法,因为它是最常使用的模糊方法[9]。聚合过程之后,每个输出变量的模糊集,最后他们需要条件。角速度偏差(Δω)作为模糊控制器的输入。UPFC的输入之一是控制通过模糊控制器输出如图所示图。

例如,输入的模糊块和隶属度函数模糊控制器图4和图5所示。其他控制器的隶属度函数类似于图3和图4;这些隶属度函数的唯一区别是模糊控制器的输入和输出范围。

造型的多机电力系统集成

综合4发电机组成的多机电力系统模型用于模拟的形式一行所示图(单线图)&没有控制器分别在无花果。3 & 4。发电机的1、2、3和4连接到公共汽车1、2、3和4。UPFC用于控制和电力系统振荡的阻尼综合植物。巴士9和10之间连接三个变压器T1 T3也使用附近的综合电力系统的发电机总线电力传输的目的,即。为加大&下台的目的。输电线路公交车9至10之间的连接。以来,我们知道电力系统是一个动态的,当然,这是一个线性系统。

SIMULSATION结果

在给定的四个仿真图结果得到与转子轴随着时间和轴的速度(即转子速度和时间)。

1。第二图之间也观察到同样的数量相同的系统通过考虑PSS控制器。在这种情况下系统阻尼近14.5秒。

2。第三个图也观察到同样数量之间同一系统通过考虑PSS除了UPFC控制器。在这种情况下系统阻尼在12秒。

3所示。第四个图形之间也观察到同样的数量相同的系统通过考虑模糊除了UPFC控制器。在这种情况下系统阻尼为4.5秒。

结论

本文非线性变量获得PSS的UPFC控制器提出了改进的模糊参数。控制器参数的设计使用一个有效的版本Mamdani模糊控制方案。UPFC在建模是放大的部分传统模糊协调控制器被修改的单元,从而提高电力系统的稳定性。从仿真结果发现没有Fuzzy-UPFC控制器,12个公交系统将有更多的干扰,当我们检查第一发电机转子转速。有很多响振荡(过冲/跌进)&花大量的时间来稳定输出,从仿真结果可以观察到。但是,从公司Fuzzy-UPFC协调系统的循环与植物系统快速稳定,因此阻尼本地振荡模式和减少沉降时间后立即出现的错。开发控制策略不仅是简单,可靠,而且可以容易实现实时应用程序。

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