非线性PID系统控制的SVC的模型与电力系统数字仿真

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1、摘要并联无功补偿是调整电力系统电压的常用措施。现代静止无功发生器(StaticVarCompensator)将电力电子元件引入传统的静止并联无功补偿装置，从而实现了补偿的快速和连续平滑调解。建立尽可能精确的被控对象模型，是实现先进控制策略以获得高质量控制效果的前提。本文在目前现有的PID控制调节的TCR—TSC型SVC的数学模型基础上，提出了在电力系统电磁暂态数字仿真中利用BP神经网络精确的寻找PID控制系统参数(Kp、Ki、Kd)的TCR-TSC型SVC的数学模型，并将该模型运用于电力系统电磁暂态数字仿真中。该模型将PID控制参数通过BP神经网络寻优，通过大量训练学习

2、、最终找到适合的PID控制参数，并应用受控源原理和修正后的阻尼梯形法推导出了对应的综合友模，易于在暂态仿真中建立节点电压方程。由于精确考虑了神经网络、PID控制系统以及SVC之间的联系，使得在电力系统潮流计算中以及电磁暂态故障仿真中SVC对节点电压的支持和影响变得直接而准确。经过对实验系统各种故障下的仿真计算和华东500kV电网的仿真计算，证明该模型是正确的。本文实现了仿真计算软件与BPA、PSS／E电力系统计算软件之间的接口。对于一个已经使用了BPA软件和PSS／E软件计算了的电力系统网络，能够自动利用这两方面的网络等值参数进行网络电磁暂态仿真计算。大大提高了工作效率

3、。仿真结果按照IEEE的COMTRADE通用格式进行输出，便于工程应用和与其他电力系统仿真软件兼容。关键词：电磁暂态数字仿真神经网络PID控制SVC阻尼梯形法AbstractThequantityofpowersystemvoltageismuchmorerelatewithdistributionofpowersystemreactiveload．StaticVarCompensatoriswidelyusedinnOWpowersystemtosupportnodevoltageandadjustsystemreactiveloaddistributionforit

4、shighperformanceandlowerprice．However，TherearerarelymodelsofSVCincludingitscontrolsystemusedtoelectromagnetictransientsimulationinmostsimulationsoftware．ItisimportanttobaseonaaccurateSVCmodeltoachieveacontrolsystem．Onthispaper，anewTCR-TSCSVCsimulationmodelwithnonlinearPIDcontrollerwhichu

5、seBPnetworktofinditsexactcontrollingparameterKp，Ki，Kdispresentedinthesimulationofpowersystemelectromagnetictransientprocess．BecausefullconsideringtherelationshipbetweenBPnetwork，PIDcontrollerandSVCmodel，thesupportofSVCtothenodevoltageandtheinfluencetothepowersystemofSVCareexpresseddirect

6、lyandexactlyduringpowersystemflowcalculationandpowersystemelectromagnetictransientsimulation．ItisprovedcorrectontheconditionofEastChina500KVnetworksystemfaultandeachfaultunderlabsystem．ThispaperhascompetedinterfacesbetweentheSimulationsoftwareandBPAorPSS／eelectricalnetworkcalculationsoft

7、ware．SoitcanimproveworkefficiencybyautomaticusingthedatathatBPAproducespowerflowresultsandthatPSS／Esoftwareproducesequivalenceparametersofanetwork．Further，thesimulationsoftwareoutputthesimulatedcurrentdataandvoltagedatainallkindsofsystemfaultsbyageneralCOMTRADEformat．Soth