Statcom的矩陣形式間接電流控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種STATCOM的矩陣形式間接電流控制方法，根據(jù)建立好的STATCOM的主電路建立STATCOM的線性化數(shù)學(xué)模型，然后依據(jù)所推導(dǎo)的STATCOM線性化數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)矩陣形式的間接電流控制策略，該控制策略解決了傳統(tǒng)間接電流控制策略控制參數(shù)整定困難的問題。克服了傳統(tǒng)間接電流控制方式中控制參數(shù)整定困難的問題。另外在控制參數(shù)整定過程中，應(yīng)用LQR法使STATCOM系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)化。
【專利說明】STATCOM的矩陣形式間接電流控制方法【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種補(bǔ)償電力系統(tǒng)無功功率的設(shè)備STATCOM 的矩陣形式間接電流控制方法?！颈尘凹夹g(shù)】[0002]STATCOM 是 FACTS (Flexible AC Transmission System)的核心設(shè)備之一，用來補(bǔ)償電網(wǎng)的無功功率。近年來電網(wǎng)中風(fēng)電比重的增加，使得STATCOM被廣泛用于輔助風(fēng)機(jī)穿越低電壓，因此STATCOM的控制問題需要進(jìn)一步深入研究。STATCOM的控制策略分為直接電流控制和間接電流控制。直接電流控制令STATCOM的輸出無功電流直接跟蹤待補(bǔ)償?shù)臒o功電流[1_2]。因其主電路開關(guān)的工作頻率較高且不確定，當(dāng)電流較大時需要采取措施來降低開關(guān)損耗[3]。[0003]在功率較大的情況下，主要采用間接電流控制，即通過調(diào)節(jié)STATCOM的輸出電壓來控制無功電流的輸出。目前文獻(xiàn)中常用的方式是根據(jù)輸入輸出變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，分別建立多個PI控制回路，來控制直流側(cè)電壓，無功電流等變量。由于這些變量之間存在耦合關(guān)系，使PI參數(shù)的整定非常困難，增加了設(shè)備現(xiàn)場調(diào)試的難度，延長了調(diào)試周期。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種STATCOM的矩陣形式間接電流控制方法，在對STATCOM 控制的過程中將控制參數(shù)作為一個整體計(jì)算得出，解決了現(xiàn)在間接電流控制策略中PI控制參數(shù)整定困的問題。[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種STATCOM的矩陣形式間接電流控制方法，按照以下步驟實(shí)施:[0006]第一步，建立STATCOM的主電路；[0007]第二步，建立STATCOM的線性化數(shù)學(xué)模型，[0008]令電網(wǎng)電壓的瞬時值為:[0009]ea = E sin cotOjr< eh = Esin(<y1--)(I)b3?ττe( = E sin(<yi H--)、3[0010]STATCOM采用SPWM調(diào)制，調(diào)制波的瞬時值為:[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種STATCOM的矩陣形式間接電流控制方法，其特征在于，按照以下步驟實(shí)施:第一步，建立STATCOM的主電路；第二步，建立STATCOM的線性化數(shù)學(xué)模型，令電網(wǎng)電壓的瞬時值為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，第一步中所述STATCOM的主電路的結(jié)構(gòu)為:包括直流側(cè)連接的電容C，電容C兩級分別連接IGBT開關(guān)管Q1和IGBT開關(guān)管Q4, IGBT 開關(guān)管Q1還分別與IGBT開關(guān)管Q3和IGBT開關(guān)管Q5連接，IGBT開關(guān)管Q4還分別與IGBT 開關(guān)管Q6和IGBT開關(guān)管Q2連接，IGBT開關(guān)管Q1與IGBT開關(guān)管Q4連接，IGBT開關(guān)管Q3與 IGBT開關(guān)管Q6連接，IGBT開關(guān)管Q5與IGBT開關(guān)管Q2連接，IGBT開關(guān)管Qp IGBT開關(guān)管Q3和IGBT開關(guān)管Q5分別連接有線路、連接電抗器和開關(guān)管的等效電阻R、連接電抗器和線路的等效電感L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，第三步中式(17)中P是Riccati方 n AeTP+PAe-PBeR^BeTP+Q = O 的正定解。
【文檔編號】H02J3/18GK103501011SQ201310461972
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】張曉濱, 鐘彥儒, 段建東, 曾光, 孫向東, 伍文俊 申請人:西安理工大學(xué)