靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器的數(shù)學(xué)模型及控制策略研究.pdf

1、靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(Static Synchronous Series Compensator，SSSC)作為柔性交流輸電系統(tǒng)(Flexible AC Transmission Systems，F(xiàn)ACTS)的重要裝置之一，具有響應(yīng)速度快、控制精度高、動(dòng)態(tài)性能好等優(yōu)越性?？焖俪绷骺刂剖荢SSC的主要功能之一，然而選擇好的控制方法是充分發(fā)揮其潮流控制作用的關(guān)鍵。
　　 論文首先在兩相同步旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系下建立了SSSC的數(shù)學(xué)模型，在

2、分析此模型的基礎(chǔ)上提出了基于輸入變換的有功和無功解耦策略，給出了能使輸電線路上有功和無功實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)解耦和實(shí)現(xiàn)靜態(tài)解耦的輸入變換矩陣。結(jié)合有功和無功動(dòng)態(tài)解耦策略，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定PI算法設(shè)計(jì)了SSSC的潮流控制器。
　　 根據(jù)SSSC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，把SSSC的控制分為兩部分，即內(nèi)環(huán)控制和外環(huán)控制，每個(gè)部分都有其明確的被控制對象，并可以分別獨(dú)立的設(shè)計(jì)其控制器。在內(nèi)環(huán)控制中，考慮到由于電感的存在，線路電流在電容電壓穩(wěn)定前不會(huì)有大的變

3、化，選擇SSSC裝置本身為被控對象，以SSSC的電容電壓為控制目標(biāo)，選用傳統(tǒng)的PID控制器去維持電容電壓的穩(wěn)定。考慮到傳統(tǒng)PID控制器的參數(shù)很難整定、不具有適應(yīng)性和響應(yīng)時(shí)間長等方面的缺陷，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)PID控制器相結(jié)合的方法設(shè)計(jì)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定PID控制器，并用此控制器去控制直流側(cè)電容電壓。因?yàn)槔蒙窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性擬合能力在線整定PID控制器的3個(gè)參數(shù)，使其適應(yīng)系統(tǒng)的變化，所以解決了傳統(tǒng)PID控制器由于參數(shù)固定而產(chǎn)生的缺陷。在

4、外環(huán)控制中，選擇裝設(shè)SSSC的輸電線路為被控對象，以輸電線路的有效阻抗為控制目標(biāo)，選擇傳統(tǒng)的PID控制器去控制線路的有效阻抗.但是，裝設(shè)SSSC的輸電線路是一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，傳統(tǒng)的PID控制器的控制效果不理想。本文采用啟發(fā)式近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃(Heuristic Dynamic Programming，HDP)算法設(shè)計(jì)了SSSC外環(huán)控制器，控制器總共包含3個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，即模型網(wǎng)絡(luò)、評價(jià)網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)作網(wǎng)絡(luò)，動(dòng)作網(wǎng)絡(luò)的作用是產(chǎn)生控制量，而評價(jià)網(wǎng)絡(luò)的