高压直流输电系统自适应粒度控制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com8江西电力第3O卷2006年第1期文章编号：l006—348X(2OO6)01一O8一O3高压直流输电系统A适应粒度控制吴磊，王银乐，胡新欣(1．华东交通大学电气学院江西南昌330013；2．中国南方电网贵州电网公司贵州贵阳550001)摘要：高压直流输电系统(HVDC)的常规控制普遍采用PJ控制策略，该策略是基于固定增益的稳定运行状态进行控制器设计。由于HVDC系统的响应随运行状态的变化而改变。使得电压互感器控制器的性能很难实现最优。本文将粗糙集理论与粒度计算技术相结合，提出了高压直流输电自

2、适应粒度控制器，该控制器可根据HVDC系统运行参数的动态变化对增益大小进行调节，从而使系统的控制性能得到优化，仿真试验结果证明了这一结论。关键词：自适应控制；粒度计算；HVDC；粗糙集理论中圈分类号：TM721．1文献标识码：AAbstract：Aproportionalintergral㈣controlstrategyiscommoMyusedforconstantcurrentandextinctionanglecontrolinanHVDCsystem．AP1controlstrategyisbasedonastaticdesignw

3、herethegainsofaPIcontrollerareIed．SincetheresponseofaHVDCplantdynamicallychangeswithvariationsintheoperatingpoint，aPIcontrolerperformanceisfarfromoptimum．Thecontributionofthispaperisthepresentationofthedesignofamughsetbased，granularcontrolscheme．Experimentalresultsthatcomp

4、aretheperformanceOftheadaptivecontrolandPIcontrolschemesarealsogiven．KeyWords：Adaptivecontrol；granularcomputing；HVDC；roughsetstheo~0引言于工程数据处理、决策分析和规则获取等方面。高压直流输电系统具有强非线性、高维性和不本文将粗糙集理论和粒度计算方法相结合，用确定性。其运行参数随时问而动态变化。而以往有于直流控制器设计，提出了一种基于增益调节的自关HVDC控制器的研究多数是建立在线性化模型适应控制策略，与传统的P

5、l控制策略相比，它可以的基础之上，用特征值分析、频域分析及最优控制在更大的系统运行变化范围内使性能最优，且不需理论进行设计。这些方法的缺点在于得到的控制器要有精确的系统动态模型。具有更强的鲁棒性和在只能保证在某一工作点附近系统的性能是最优的，线学习能力。当系统的运行点改变或大扰动发生时。便不能保证1HVDC系统模型及粒度控制基本原理整个系统仍具有最优的性能，有时甚至会使系统的本文采用CIGRE标准模型。该模型是一个两端性能恶化。近年来人工智能领域的软计算科学发展直流输电系统，如图1所示。整流和逆变侧分别采很快，并在电力系统中得到了应用【】3

6、．1。粗糙集理论取定电流控制和定电压控制。控制保护装置包括测和粒度计算方法分别产生于2O世纪80年代和9o量环节，触发控制器，电流控制器等。由于直流输电年代，现已成为智能控制领域研究的热点，主要用系统的快速控制量只有触发控制角，因此对于两端直流输电线路交流线收稿日期：2005--09—14作者简介：吴磊(1975一)，男，汉族。山东人．硕士研究生，T程师。研究方向为电力系统稳定与控制。维普资讯http://www.cqvip.com江西电力第30卷2006年第l期9直流输电系统，控制的自由度只有2个．显然能被在采用传统PI控制器的系统中，在

7、同一地点的控制的变量也只有2个。不可能有更多的变量能被任何时刻的阶跃响应几乎是完全一致的．即不管系控制。通常要求直流输电系统按照某种功率指令运统发生多少次的阶跃变化，其响应曲线具有相同的行，因此最直接的控制模式就是定功率控制。为了形状。而在采取了粗糙控制方案的系统中．每一次达到定功率控制的要求。最简单的做法就是一侧控系统的阶跃变化都将导致控制参数K；和KD的调制直流电压恒定，另一侧控制直流电流恒定。由于整。并将在下一次阶跃变化时得到应用。本文采用整流运行和逆变运行各自的特点不同。通常将控制Matlab6．5软件中的Simulink模块．基于

8、CIGRE标直流电流恒定的任务放在整流侧，而将控制直流电准模型，进行了仿真测试。压恒定的任务放在逆变侧。2．1自适应粒度控制方案阶跃响应传统的PI控制器通过参数K；和增益KD对控