发明名称 一种柔性直流输电系统自抗扰控制方法
摘要 一种柔性直流输电系统自抗扰控制方法,其技术方案是,所述方法在柔性直流输电系统的直流输电线路首端设置整流器控制器,对交流系统侧的整流器进行定直流电压控制,直流输电线路尾端设置逆变器控制器,对逆变器进行定交流电压控制,逆变器定交流电压控制采用双闭环矢量控制策略,其中电压外环采用自抗扰控制器控制,内环为电流解耦控制,逆变器交流侧母线电压定向到d轴方向。本发明能够降低系统开始响应时无源网络交流侧母线电压的超调量,提高了交流电压控制的精度和稳定性,所述方法能实时估计出系统所受内外总扰动并及时进行前馈补偿,提高了系统的抗干扰能力,能够满足非线性系统的控制要求。
申请公布号 CN103050967B 申请公布日期 2014.09.17
申请号 CN201310003370.6 申请日期 2013.01.06
申请人 华北电力大学(保定) 发明人 刘英培;栗然
分类号 H02J1/00(2006.01)I;H02J3/36(2006.01)I 主分类号 H02J1/00(2006.01)I
代理机构 石家庄冀科专利商标事务所有限公司 13108 代理人 李羡民;高锡明
主权项 一种柔性直流输电系统自抗扰控制方法,其特征是,所述方法在柔性直流输电系统的直流输电线路首端设置整流器控制器,对交流系统侧的整流器进行定直流电压控制,直流输电线路末端设置逆变器控制器,对逆变器进行定交流电压控制,所述逆变器定交流电压控制采用双闭环矢量控制策略,其中电压外环采用自抗扰控制器ADRC控制,内环为电流解耦控制;将逆变器交流侧母线电压定向到d轴方向,则此时<img file="2013100033706100001dest_path_image002.GIF" wi="173" he="26" />;所述逆变器定交流电压ADRC控制的具体步骤如下:a. 电压有效值计算模块实时计算逆变器交流侧母线电压有效值<img file="dest_path_image004.GIF" wi="21" he="25" />,同时给定交流母线电压参考值<img file="dest_path_image006.GIF" wi="41" he="26" />;b.将<img file="252163dest_path_image004.GIF" wi="21" he="25" />和<img file="857719dest_path_image006.GIF" wi="41" he="26" />输入ADRC控制器,ADRC控制器输出d轴交流电流参考值<img file="dest_path_image008.GIF" wi="38" he="26" />;c.给定逆变器交流侧母线电压q轴分量<img file="dest_path_image010.GIF" wi="73" he="26" />,将三相交流电压实际值进行3s/2r坐标变换,得到其q轴分量<img file="dest_path_image012.GIF" wi="22" he="26" />,进而得到交流电压q轴分量的误差信号<img file="dest_path_image014.GIF" wi="129" he="26" />;d.将交流电压q轴分量的误差信号输入PI调节器,PI调节器输出q轴交流电流参考值<img file="dest_path_image016.GIF" wi="38" he="26" />;e.将<img file="762090dest_path_image008.GIF" wi="38" he="26" />和<img file="157299dest_path_image016.GIF" wi="38" he="26" />输入内环电流解耦控制器,得到d轴交流电压参考值<img file="dest_path_image018.GIF" wi="44" he="26" />和q轴交流电压参考值<img file="dest_path_image020.GIF" wi="42" he="26" />;f.<img file="909355dest_path_image018.GIF" wi="44" he="26" />和<img file="731817dest_path_image020.GIF" wi="42" he="26" />经过两相旋转坐标系到两相静止坐标系的坐标变换2r/2s,得到两相静止坐标系<img file="dest_path_image022.GIF" wi="42" he="22" />坐标系下的d轴交流电压参考值<img file="dest_path_image024.GIF" wi="44" he="26" />和q轴交流电压参考值<img file="dest_path_image026.GIF" wi="44" he="26" />;g.采用电压空间矢量调制SVPWM方法对<img file="622019dest_path_image024.GIF" wi="44" he="26" />和<img file="820920dest_path_image026.GIF" wi="44" he="26" />进行处理,所得到的6路PWM信号分别控制逆变器的6个IGBT运行;所述ADRC控制器中,跟踪-微分器TD的输入信号为给定交流母线电压参考值<img file="489798dest_path_image006.GIF" wi="41" he="26" />,输出信号为<img file="670113dest_path_image006.GIF" wi="41" he="26" />的跟踪信号<img file="dest_path_image028.GIF" wi="16" he="25" />,设计的TD数学模型如下:<img file="dest_path_image030.GIF" wi="172" he="37" />,其中,<img file="dest_path_image032.GIF" wi="224" he="241" /><img file="dest_path_image034.GIF" wi="13" he="14" />为速度因子,决定跟踪的速度;<img file="dest_path_image036.GIF" wi="14" he="20" />为滤波因子,对噪声起滤波作用。
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