多馈入交直流系统无功补偿器变论域模糊PI控制算法.pdf
《多馈入交直流系统无功补偿器变论域模糊PI控制算法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《多馈入交直流系统无功补偿器变论域模糊PI控制算法.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷 年第 期 月.多馈入交直流系统无功补偿器变论域模糊 控制算法黄浩军 张 健 张 迪 樊 冰(.中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津.天津滨海概念人力信息科技有限公司 天津.中海油能源发展装备技术有限公司 天津)摘 要:电网中无功功率是保证供电质量的重要因素 无功补偿器作为无功功率的补偿装置 需始终保持良好的动态性能 研究多馈入交直流系统无功补偿器变论域模糊 控制算法 分析多馈入交直流系统无功特性 构建无功补偿器导纳矩阵 以功率平衡为前提 选取电网稳定裕度指标 通过变论域解耦形式 设计模糊 控制算法 实现无功补偿器的补偿控制 实验结果表明:在本文方法下对无功补偿器进行控制 能够对感性
2、负载和容性负载侧的电压和电流进行有效补偿 且可以在感性与容性负载转换时 快速地完成动态响应 保证电网的平稳运行关键词:多馈入交直流系统 控制 无功补偿器 变论域中图分类号:文献标志码:文章编号:()/(.().):././.:/收稿日期:修回日期:作者简介:黄浩军()男 工程师 研究方向为石油工程张 健()男 高级工程师 研究方向为电气工程张 迪()男 工程师 研究方向为电气工程樊 冰()女 高级工程师 研究方向为电气工程 引 言在经济快速发展的背景下 由于用电量不断增加和电力分布不均等因素导致电网规模不断扩大进而引发电力稳定性问题 交直流混联的电网设计成为一种有效利用能源的方式 但也存在着电
3、压失稳、无功功率不足等问题 目前 已有多数学者对其进行了研究文献提出多馈入运行短路比指标 针对多次换相失败的问题 基于多馈入运行短路比 考虑混合级联直流系统的两段式多直流换相失败恢复协调控制策略 以减少直流换相失败次数 但该方法 卷中所采用的多馈入运行短路比指标 其计算方式和阈值的选取存在一定的主观性和局限性 文献提出了一种基于联络通道电流检测的同时换相失败预防控制策略 通过检测联络通道异常电流使远端换流站对近端换流站发生的换相失败快速反应以减小发生同时换相失败的风险 但该方法稳定性差文献充分考虑了直流系统控制响应特性和直流控制方式对 系统交互作用的影响 采用等值节点阻抗比作为 指标计算方法
4、评估不同换流站之间的电压交互作用 但该方法的动态性能较差为了解决上述方法中存在的参数调节困难、系统动态性能不佳等问题 本文采用变论域模糊 控制算法 提高了控制算法的鲁棒性和适应性 通过选取电网稳定裕度指标 对交直流系统中的无功补偿器进行补偿控制 以实现对电网的稳定性和供电质量的有效控制和保障 提高电网的可靠性和安全性 构建多馈入交直流系统导纳矩阵对多馈入交直流系统中受端容易产生扰动 需要通过无功补偿器进行线路补偿 以电网稳定运行为前提 分析交直流系统的无功电压特性 构建交直流系统中无功补偿器导纳矩阵 多馈入交直流系统示意图如图 所示图 多馈入交直流系统示意图通过直流电压和交流电压的特性 计算交
5、直流系统中各节点等效电路的等效电阻、等效电感、等效电容等参数 根据无功补偿器的参数和电路拓扑结构 计算无功补偿器的导纳矩阵 再将无功补偿器的导纳矩阵与交直流系统的节点导纳矩阵进行合并 得到包括无功补偿器在内的整个系统的等效导纳矩阵 ()式中、为直流电压和电流、分别为扰动状态下补偿器的控制角度和补偿器的个数 为无功补偿比 为换流母线的交流电压 为补偿器功率因数角、分别为注入交流系统的有功、无功功率 为交换补偿容量、均为函数 则 对 的导数如下:()()式中 为补偿器部分无功电压特性 为补偿的无功电压特性 代入式()中的各组参数可得:()交直流系统侧的无功特性由上述两部分组成 由此通过多馈入交直流
6、系统导纳矩阵分析出交直流系统侧的接入特性 根据该特性以电网的稳定裕度作为指标 分别对无功补偿器的补偿方式进行分类 对补偿器需要补偿的功率负载进行控制保证交流电网的变化稳定 给定交直流电网系统稳定裕度指标以电路中的等效变化可知 无论电网的结构有多么复杂 均可以看作为一个简单的 端口网络在网络接口中提供负荷供电 使其形成一个简单的无功补偿电路结构 如图 所示图 无功补偿器简化电路图中 和 为无功补偿器的等值电势和阻抗 为电动机等效负载电路的恒定功率负荷 和 为节点电流与电压 根据上节分析出的交直流系统侧的接入特性 在系统承载的负荷逐渐增加时 无功补偿器对各个线路的补偿功率逐渐减 期黄浩军等:多馈入
7、交直流系统无功补偿器变论域模糊 控制算法小 以此实现功率平衡 补偿过程如下:()()式中 为补偿功率 为线路阻抗 为负载阻抗角 当电容或电感等元件接入电路时 会产生滞后电流或超前电压 形成电流与电压间的相位差从而导致电路中出现阻抗角 电路阻抗角 可以通过无功补偿器来进行补偿 以实现对电路的无功功率因数进行调节和稳定补偿功率在无功补偿器内部出现 后 其计算公式为()()结合式()和式()认为负载值与内阻值相等时 交直流系统中的无功补偿器能够获取最大功率则负载可吸收功率最大值 计算方式如下:()()式中 为最大功率值 在交直流系统为空载状态时 随着负荷的增加 无功补偿器的负载阻抗会不断减小 负荷补
8、偿所需的功率就会增加 因此需要相应增加补偿功率 以保证系统稳定 当所供给的功率达到最大值之后 若负荷仍在增加 则无功补偿器能够吸收的功率会小于所需功率 电网功率则不能平衡 以此给定裕度指标:()式中 为安全范围裕度指标 当 时 表示承受的极限 当 时则不能运行 根据该指标设定无功补偿器的控制算法 解耦形式下无功补偿器模糊 控制核心逆变器控制框图如图 所示图 核心逆变器控制框图该控制框图是针对解耦形式下的无功补偿器而设计的 其中包含了模糊 控制器 通过对核心逆变器的控制 实现对无功电流的补偿 从而达到稳定电网电压的目的根据上节获得的交直流电网系统稳定裕度指标通过前馈解耦方式控制无功补偿器的补偿精
9、度 使其形成内外双闭环形式 对补偿器中的电路构建双模糊控制通路 设定输入变量 为和 输出变量为 和 比例参考值为 积分参考值为 则 控制下比例和积分参数的计算方式为 ()()式中 和 为比例参数和积分参数 对输入和输出变量的实际论域进行闭环选择 区间变化范围如下:()按照变论域的模糊化处理 得到模糊论域:()基于此 在三角函数理论下 对模糊分量设定控制规则 如表 所示表 模糊控制规则参数 以表中内容所示 设定为 组模糊分量集合分别为 负大、负中、负小、零、正大、正中、正大 其中输入和输出变量的论域和隶属函数相同 根据模糊控制参数控制规则 此次可形成 组控制规则 则控制流程如图 所示如图中内容所
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 多馈入交 直流 系统 无功 补偿 器变论域 模糊 PI 控制 算法
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。